模型机实验报告.docx

哈尔滨工程大学实验报告实验名称:复杂模型机设计与实现班级:学号:姓名:实验时间:成绩:指导教师:程旭辉附小晶实验室名称:计算机专业实验中心实验名称:复杂模型机的设计与实现实验目的:,设计并实现较为完整的计算机。。,在所设计的复杂模型计算机上调试运行。三、实验设备:GW-48CPP系列计算机组成原理实验系统。四、实验原理:,字长为8位,其格式如下:76543210符号尾数其中第7位为符号位,数值表示范围是:-1≤1。,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问、转移指令和停机指令。(1)算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示,采用寄存器直接寻址方式,其格式如下:76543210OP-CODErsrd其中,OP-CODE为操作码,rs为源寄存器,rd为目的寄存器,并规定:Rs或rd选定的寄存器000110R0R1R2(2)访问指令及转移指令访问指令有2条,即存数(STA)、取数(LDA);2条转移指令,即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC),指令格式为:7654321000MOP-CODErdD其中,OP-CODE为操作码,rd为目的寄存器地址(用于LDA、STA指令)。D为位移量(正负均可),M为寻址模式,其定义如下:寻址模式M有效地址E说明00011011E=DE=(D)E=(RI)+DE=(PC)+D直接寻址间接寻址RI变址寻址相对寻址在本模型机中规定变址寄存器RI为寄存器R2。(3)I/O指令输入(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令,其格式如下:76543210OP-CODEaddrrd其中,addr=01时选中“INPUTDEVICE”中的键盘输入设备,addr=10时,选中“OUTPUTDEVICE”中的LCD点阵液晶屏作为输出设备。(4)停机指令指令格式如下:76543210OP-,其中算术逻辑指令7条,访问内存指令和程序控制指令4条,输入/输出指令2条,其他指令1条。各条指令的格式、汇编符号、功能如表7-1所示。助记符号指令格式功能CLRrdMOVrs,rdADCrs,rdSBCrs,rdINCrdANDrs,rdRRCrs,rdRLCrs,rd011100rd0→rd1000rsrdrs→rd1001rsrdrs+rd+cy→rd1010rsrdrs–rd–cy→rd1011rdrd+1→rd1100rdrs∧rd→rd1101rd→rd1110rd1111rdLDAM,D,rdSTAM,D,rdJMPM,DBZCM,D00M00rdDE→rs00M01rdDrd→E00M10rdDE→PC00M11rdD当CY=1或Z=1时,E→PCINaddr,rd010001rdaddr→rdOUTaddr,rd010110rdrd→addrHALT01100000停机本模型机的数据通路框图如图7-1。根据机器指令系统要求,设计微程序流程图及确定微地址,如图7-2。图7-2微程序流程图五、实验内容:按照系统建议的微指令格式,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,并将二进制代码表转换为联机操作时的十六进制格式文件。微代码定义如表7-1所示。WEA9A8ABCuA5uA4uA3uA2uA1uA0微程序$M00018108$M0101ed82$M0200c050$M0300a004$M0400e0a0$M0500e006$M0600a007$M0700e0a0$M0800ed8a$M0900ed8c$M0A00a030$M0B008001$M0C00202f$M0D00a00e$M0E01b60f$M0F95ea25$M1000ed83$M1100ed85$M1200ed8d$M1300eda6$M14001001$M15030401$M16018016$M173d9a01$M18019201$M1901a22a$M1A03b22c$M1B01a432$M1C01a233$M1D01a426$M1E318237$M1F318239$M20009001$M21038401$M2205db81$M230180e4$M24018001$M2595aaa0$M2600a027$M2701bc28$M2895ea29$M2995aaa0$M2A01b42b$M2B959b41$M2C01a42d$M2D65ab6e$M2E059a01$M2F078a09$M30050a08$M31019801$M32059a01$M3301b435$M3405db81$M35b99a41$M360d9a01$M372