复杂模型机实验报告.docx

计算机组成原理实验报告
实验题目：
一台模型计算机的总体设计
之复杂模型机设计
实验目的：
(1)在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统，构造一台复杂模型计算机，建立一台基本完整的整机。
(2)为其定义至少五条机器指
(E)-RD
RD—(E)
ErPC
当CY=]或"，
-PC
D
00
M
01
RD
D
00
M
10
00
D
00
M
11
00
D

0101
01
RD
(addrj—RD
OUTaddr,RD
0101
10
RD
-^(addr)
HALT
0110
00
W
停机
:
模型机设计两条访问指令，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）,指令格式如下：
76
54
32
10
00
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：
寻址模式M
启效地址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
本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。
:
输入(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令，其格式如下:
7654
32
10
OP-CODE
addr
RD
其中，addr=01时，选中“INPUTDEVICE中的开关组作为输入设备，addr=10
时，选中“OUTPUTDEVICE中的数码块作为输出设备。
：
停机指令格式如下：
7654
32
10
OP-CODE
00
00
HALT指令，用于实现停机操作。
③指令系统：
本模型机共有16条基本指令，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，其它指令一条。—1列出了各条指令的格式、助记符和功能。
实验要求
(1)设计的复杂模型机要实现：加法运算、减法运算、加减混合运算、乘法运算和输出结果、循环的功能。
(2)设计的机器指令程序可参考以下实例：
程序助记符
$P0044IN01,R0
$P0146IN01,R2
$P0298ADCR2,R0
$P0381MOVR0,R1
$P04F5
RLCR1,R1
(3)设计总体结构(模型机各部件连接图)及数据通路框图。
(4)设计机器指令程序(减法运算、加减混合运算、乘法运算)。
(5)设计每条机器指令对应的每一段微程序。
(6)根据机器指令系统要求，设计微程序流程图及确定微地址。
(7)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
代码表转换成联机操作时的十六进制格式文件。
(8)根据实验接线图(模型机各部件连接图：可参考提供资料)搭好模型机电路。
(9)先按功能模块进行组装和分调。
(10)整机调试，在内存中装入一