复杂模型机组成原理课程设计报告.doc

复杂模型机组成原理课程设计报告
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课程设计报告
课　　 　题: 　复杂模型机设计 　 　
同组姓名： 陈珊(1１０803０416) 　
徐丽娜（１１080304１７）
宋利英(1１0８0304２1)
专业班级： 　计科11０4班 　 　
指导教师： 牟琦
设计时间: 　 　2０1３－12－31
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目录
一、　课程设计目的和意义 3
二、复杂模型机的设计与实现内容ﻩ3
1。数据格式ﻩ3

3。指令系统 4
三、总体设计ﻩ4
1。设计复杂模型机的监控软件ﻩ4
2．设计微程序流程图 ５
3．转换格式ﻩ5
４．实验接线 6
５．写微程序和程序ﻩ６
６。运行程序 7

四、系统测试及实验截图ﻩ8
五、总结 14
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课程设计目的和意义
经过一系列硬件课程如计算机原理的学习及相关实验后，综合应用所学理论知识解决实际设计和应用问题，进行一个综合的系统的实验。培养实际动手能力,进一步提高硬件设计能力。培养实事求是和严肃认真的工作态度。通过设计过程，熟悉和掌握微机系统的硬件设计方法、设计步骤,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。
综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机.
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二、复杂模型机的设计与实现内容
１．数据格式
模型机规定采用定点补码表示法表示数据,且字长为8位，其格式如下:
其中第7位为符号位，数值表示范围是:-1≤Ｘ＜１。

模型机设计四大类指令共十六条,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、存数指令、取数指令、转移指令和停机指令。
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：
7 　 ６ 　5 　　 ４　 　3 　2 　 1 　　　0
OＰ-CODE
Rs
Rd
其中，OP—CODE为操作码,ＲS为源寄存器,RＤ为目的寄存器.
　访问指令及转移指令
模型机设计2条访问指令:即存数STA、取数ＬＤＡ；2条转移指令:即无条件转移JMＰ、有进位转移指令ＢZＣ。指令格式为:
7 　 6　 　 5 　4　 　3　 　 ２ 　　 　1 　 　 0　
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０　　 ０
M
OＰ-CＯDＥ
Rd
D
其中，ＯP－CODE 为操作码,RD为目的寄存器地址(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:
寻址方式
有效地址
说明
00
０1
10
1１
E＝D
E=（D）
E=(R2)+D
E=(PC）＋Ｄ
直接寻址
间接寻址
Ｒ２变址寻址
相对寻址
本模型机规定变址ＲI指定为寄存器R2。
　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:
7 　 　 ６ 　 5 　　4　　 3 　 2 　　　１ 　 0
OP—ＣＯDE
addr
Rｄ
其中，addr＝01时,选中输入数据开关组KD0～KD7作为输入设备,aｄdr=10时，选中２位数码管作为输出设备。
停机指令 指令格式如下：
7 　 　 6 5 　 　４ 3 　 2 　 1 　 0
OＰ-ＣＯＤE
0 　 　０
０ 　 ０
HＡLＴ指令,用于实现停机操作.

本模型机共有16条基本指令，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３-8列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。
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三、总体设计