计算机组成原理课程设计.doc

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东 莞 理 工 学 院
本 科 课 程 设 计
课程设计题目：具有存储器变址寻址与逻辑运算功能的复杂模型机的设计学 生 姓 名：
学 号：
系 别：计算机学院
专 业 班 级：
指导教师：
目录
主要容：
1. 课程设计目的
2. 所用的设备与软件：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线假如干……。
3. 课程设计的根本工作原理
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4. 课程设计的详细设计
5. 课程设计的调试、运行步骤
6. 课程设计的运行结果
7. 课程设计的心得体会
8. 回答如下问题。
课程设计题目：
题目5：具有存储器变址寻址与逻辑运算功能的复杂模型机的设计
运行SUC R0,R1 时，讨论有进位和无进位两种情况。
课程设计目的
《计算机组织与体系结构》课程设计是计算机科学与技术专业本科学生在学习完《计算机组织与体系结构》课程之后的一个重要的实践环节。要求学生在教师的指导下，综合运用已学过的《计算机组织与体系结构》中的各种知识和技能，独立完成一项较为完整、并具有一定难度的课程设计任务。使学生初步掌握用微程序控制器控制模型机的数据通路，进一步学习模型机系统设计与实现。
2. 所用的设备与软件：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线假如干……。
3. 课程设计的根本工作原理
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：
7
6 5 4 3 2 1 0
符号
尾 数
其中第7位为符号位，数值表示围是： -27≤X≤27-1
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2．指令格式
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、访问与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，寻址方式采用存放器直接寻址，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为源存放器，rd为目的存放器，并规定：
RS或RD
选定的存放器
00
R0
01
R1
10
R2
9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表8-1。
表8-1 算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式
助记符
指令格式
功能
CLR RD
0111
00
RD
0àRD
MOV RS,RD
1000
RS
RD
RSàRD
ADC RS,RD
1001
RS
RD
RS+RD+CYàRD
SBC RS,RD
1010
RS
RD
RS-RD-CYàRD
INC RD
1011
RD
RD
RD+1àRD
AND RS,RD
1100
RS
RD
RSRDàRD
RD
1101
RD
RD
RDàRD
RRC RS RD
1110
RS
RD
RLC RS,RD
1111
RS
RD
LDA M,D,RD
00
M
00
RD
(E)àRD
RDà(E)
EàPC
D
STA M,D,RD
00
M
01
RD
D
JMP M,D
00
M
10
00
D
BZC M,D
00
M
11
00
当CY=1或Z=1时 EàPC
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D
IN addr,RD
0100
01
RD
(addr)àRD
OUT addr,RD
0101
10
RD
RDà(addr)
HALT
0110
00
00
停机
(2) 访问指令与转移指令
模型机设计2条访指令，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：
7 6
5 4
3 2
1 0
00
M
OP-CODE
RD
D
其中，OP-CODE为操作码，rd为目的存放器地址〔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：
寻址模式
有效地址E
说明
00
E=D
直接寻址
01
E=(D)
间接寻址
10
E=(RI)+D
RI变址寻址
11
E=(PC)+D
相对寻址