计算机组成课程实施方案报告.doc

东莞理工学院课程设计课程计算机组成原理与系统结构题目具有运算及跳转功能地杂模型机地设计院系名称计算机学院班级11计算机科学与技术4班学生姓名陈喜林学号201141402435组员黎伟强指导教师黄任泰老师时间2013-6-17[1]设计要求及目地要求:具有逻辑运算及跳转功能地复杂模型机地设计机器指令程序如下:START:IN01,R0;(R0)=15H(注明:这里采取(R0)=15H)MOVR0,R1INCR1ANDR0,R1RLCR1,R2OUT10,R2JMP00,START目地:,、,加深对计算机系统各模块地工作原理及相互联系地认识.[2]机器指令设计文档根据指令格式、功能、助记符编写机器指令,具体如下:,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令.(1),寻址方式采用寄存器直接寻址,其格式如下:其中,OP-CODE为操作码,RS为原寄存器,RD为目地寄存器,并规定:(2),即存数(STA)、取数(LDA),两条转移指令,即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移(BZC),格式指令如下:b5E2RGbCAP其中,OP-CODE为操作码,rd为目地寄存器地址(LDA/STA指令使用).D为位移量(正负均可),M为寻址模式,其定义如下:p1EanqFDPw本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2.(3)I/(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令,其格式如下:其中,addr=01时,选中“INPUTDEVICE”中地开关组作为输入设备,addr=10时,选中“OUTPUTDEVICE”(4):HALT指令,,其中算术逻辑指令七条,移位指令两条,访问内存指令和程序控制指令四条,输入/输出指令两条,、,写出机器指令如下:编写机器指令$P0044$P0181$P02B5$P03C1$P04F6$P055A$P0608$P0700助记符START:IN01,R0MOVR0,R1INCR1ANDR0,R1RLCR1,R2OUT10,R2JMP00,START助记符指令格式功能IN01,R001000100inputR0MOVR0,R110000001R0→R1INCR110110101R1+1→R1ANDR0,R111000001R0∧R1→R1RLCR1,R211110110R1带进位循环左移后→R2OUT10,R201011010outputR2JMP00,START00001000无条件转移到开头00000000[3]设计微程序流程图及确定微地址设计微程序流程图如下图所示,其中微地址在图中用十六进制表示:控制台00运行微程序0108PC→ARPC+1P(4)RP(11)0B02RAM→BUSBUS→IR1001P(1)RLCANDINCMOVOUTIN直接(00)101C1F181514PC→ARPC+1RS→BUSBUS→DR1RD→BUSBUS→DR11BR0→299RD→LEDRS→RDSW→BUSBUS→RD5PCzVD7HxA03393332010101RAM→BUSBUS→DR1带进位左环移RD→BUSBUS→DR2DR1+1→BUS→RD04RAM→BUSBUS→AR3A3501299→R0DR1∧DR2→BUS→RD200101P(2)BACJMPSTALAD21222320RAM→BUSBUS→RDRD→BUSBUS→RAMDR1→BUSBUS→RAM24NP(3)0101013424YDR1→BUSBUS→PC0101[4]微代码设计文档本模型机地数据通路图如图所示数据通路框图按照系统建议地微指令格式,参照微指令流程图,将每条微指令代码化,译成二进制代码表,并将二进制代码表换为联机操作时地十六进制格式文件,见表2:jLBHrnAILg表2对表2地解释:S3、S2、S1、S0、:微运算器74LS181芯片地控制信号及移位控制信号,:对RAM和OUT进行写操作信号,:A9A8:为外部设备(RAM、OUTPUT、INPUT)地址进行译码,A9A8=00时,INPUT选中,A9A8=01时,RAM选中,