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有带进位加法和立即数寻址方式的模型机
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课程设计(论文)
有带进位加法和
立即数寻址方式的模型机
系 别 ：
计算机系
专业（班级器。独一无二的“模拟调试”能力。
多媒体教学
强大地模拟调试功能
“模拟调试”是指无硬件的情况下，只利用计算机即可进行编辑、编译、改错、调试。计
算机组成原理是一门实践性很强的学科，长期以来学时的紧缺成为该科目的主要矛盾。学校即使能做到“人手一机”，也不可能让学生把实验设备带出实验室，也不可能二十四小时开放。
“模拟调试”为让实验室向学生寝室、实验课时向业余时间延伸提供了条件，同时也确保了实验室的有效管理，因为“模拟调试”只需给学生一张光盘既可，并可任意复制。这已成为很多学校采用的实验方式。
微程序及跟踪器
跟踪器窗口跟踪程序的执行过程，包括：助记符号、状态、微地址、微程序、数据输出、数据输入、地址输出、运算器、移位控制、uPC、PC。
有带进位加法和立即数寻址方式的模型机
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3、实验箱组成
THTJZ-2型计算机组成原理实验箱由实验平台、开关电源、软件三大部分组成。实验平台上有寄存器组R0-R3、运算单元、累加器A、暂存器W、直通/左移/右移单元、地址寄存器、程序计数器、堆栈、中断源、输入/输出单元、存储器单元、微地址寄存器、指令寄存器、微程序控制器、组合逻辑控制器、扩展座、总线插孔区、微动开关/指示灯、脉冲源、按键、LCD、RS232串口。
二、实验题目
有带进位加法和立即数寻址方式的模型机
三、设计内容
设计一台具有输入、输出、带进位加法、储存和跳转功能的模型计算机，并写出工作程序和测试数据验证所设计的指令系统。
四、设计要求
所设计模型计算机的指令系统共包含五条机器指令：IN(输入)、ADC(带进位加法)、OUT(输出)、STA（存数）、JMP（无条件转移），加法指令的寻址方式为立即数寻址。其中IN指令为单字长（8位），其余为双字长指令。使用R0寄存器作为工作寄存器。
五、设计目标
在设计完本程序后，所设计模型机能够完成从一个外设输入一个数到指定的寄存器中，另外输入立即数并将其存入另一个、寄存器中，两数进行进位相加并将结果保存到第一个寄存器，输出结果，并显示。另外，实现无条件跳转至开始。
有带进位加法和立即数寻址方式的模型机
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[指令格式]
助记符号
机器指令码
功 能
IN
0000 0000
Input -> R0
ADC Imm
1110 0000 XXXX XXXX
R0+Imm+CY -> R0
STA addr
0010 0000 XXXX XXXX
R0 -> [addr]
OUT addr
0011 0000 XXXX XXXX
[addr] -> LED
JMP addr
0100 0000 XXXX XXXX
[addr] -> PC
六、准备知识
1、微指令格式
微指令字长共24位，其控制位顺序如下表所示：
A字段
B字段
C字段
15
14
13
选择
12
11
10
选择
9
8
7
选择
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
LDRi
0
0
1
RS-B
0
0
1
P(1)
0
1
0
LDDR1
0
1
0
RD-B
0
1
0
P(2)
0
1
1
LDDR2
0
1
1
RI-B
0
1
1
P(3)
1
0
0
LDIR
1
0
0
299-B
1
0
0
P(4)
1
0
1
LOAD
1
0
1
ALU-B
1
0
1
AR
1
1
0
LDAR
1
1
0
PC-B
1
1
0
LDPC

表中uA0~uA5为6位的下一条微指令的地址,A、B、C为3个译码字段,分别由三个控制位译码出多位。C字段中的P(1)~P(4)是四个测试字位。其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行，其原理如图2所示。图中I7~I2为指令寄存器的7~2位输出，SE5~SE1为微控器单元微地址锁存器的强制端输出。AR为算术运算是否影响进位及判零标志控制位，其为零有效。B字段中的RS-B、R0-B、RI-B分别为源寄存器选通信号、目的寄存器选通信号及变址寄存器选通信号，其功能是根据机器指令进行三个工作寄存器R0、R1及R2