复杂模型机实验.doc

课程设计(大作业)报告课程名称:计算机组成原理设计题目:复杂模型机实验院系:信息技术学院班级:09级计算机科学与技术(1)班设计者:刘兴金学号:20091101120指导教师:王玉见设计时间:2011-05-31——2011-06-02昆 明学院昆明学院课程设计(大作业)任务书姓名:刘兴金院(系):信息技术学院专业:计算机科学与技术学号:20091101120任务起止日期:2011-05-31至2011-06-02课程设计题目:复杂模型机课程设计要求:1熟练掌握计算机原理知识,进一步理解计算机的基本组成,并运用知识实现较为完整的模型计算机。2培养我们的自主学习,自主动手能力,同时认识到团队合作的重要性。3培养我们的理解,运算,操作等能力,并让我们知道做事认真仔细的好处,并要我们知道不懂就要问的道理。4学生分组完成课程设计实践教学课题,每组两人。两人共同完成本次试验。5本次实验主要考察我们的动手能力和对模型机的理解能力,所以两人的沟通和合作至关重要。我们必须根据课程要求,两人一起动手完成本次试验。6我们在实验中不仅要亲自动手,而且还要理解复杂模型机的原理。工作计划及安排:1、学生分组完成课程设计实践课题,每组2人。两人共同完成本次实验。2、两人根据实验接线图连线,连线时必须仔细认真,做到无漏连,无措连。3、两人共同检查连线无误后,开始根据模型机的原理及实验步骤进行实验,并共同解决试验中遇到的问题。4、当实验完成,并有老师验证无误后,由老师决定我们的成绩,最后完成实验的复原工作。指导教师签字年月日课程设计报告评语课程设计报告评语:成绩评定:指导教师:,设计并实现较为完整的模型计算机。,排线若干。。,且字长为8位,其格式如下:数据位数D7D6D5D4D3D2D1D0用途符号尾数其中第7位为符号位,数值表示范围是:-1≤X<1。,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问存储器、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,寻址方式采用寄存器直接寻址,其格式如下:数据位数D7D6D5D4D3D2D1D0用途操作码(OP-CODE)源寄存器(RS)目的寄存器(RD)规定:选中的寄存器(RS或RD)R0R1R2寄存器的编码000110算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表2—3。(2)访存指令及转移指令模型机设计2条访存指令,即存数(STA)、取数(LD),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:数据位数D7D6D5D4D3D2D1D0D7……D0用途00寻址模式M操作码OP-CODE目的寄存器编码RD位移量D其中,OP-CODE为操作码,rd为目的寄存器地址(LD、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:寻址模式M有效地址E说明00D直接寻址01(D)间接寻址10(RI)+DRI变址寻址11(PC)+D相对寻址本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器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:数据位数D7D6D5D4D3D2D1D0用途操作码(OP-CODE)地址(addr)目的寄存器(RD)其中,在IN指令中,addr=01,选中“INPUT”中的开关组作为输入设备,在OUT指令中,addr=10时,表示选中“OUTPUTUNIT”中的数码块作为输出设备。(4)停机指令指令格式如下:数据位数D7D6D5D4D3D2D1D0值01100000HALT指令,机器码为60H,用于实现停机操作。,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,其它指令1条。表2-3列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。表2-3复杂模型机指令系统助记符指令格式指令长度(字节数)指令功能第一字节第二字节CLRrd011000rd无10→RDMOVrs,rd1000rsrd无1RS→RDADCrs,rd1001rsrd无1RS+RD+cy→RDSBCrs,rd1010rsrd无1RS-RD-cy→RDINCrd1011××rd无1RD+1→RDANDrs,rd1100rsrd无1RS^RD→rd1101××rd无1→RDRRCrs,rd1110rsrd无1RS带进位循环右移一位,然后RS→RDRLCrs,rd1111rsrd无1RS带进位循环左移一位,然后rs→RDLDAM,D,rd00M00rdD2有效数据E→RDSTAM,D,r