复杂模型机课程设计报告.doc

课程设计说明书
设计名称: 计算机组成原理课程设计

题目: 复杂模型机设计
学生姓名:
专业: 网络工程
班级: 10网络工程2班
学号:
指导教师:
日期: 2012 年 10 月 7 日
目录
课程设计题目………………………………………………02
课程设计目的………………………………………………02
主要内容……………………………………………………02
设计要求……………………………………………………02
进度安排……………………………………………………03
完成后应上交的材料………………………………………03
数据格式及指令系统………………………………………03
总体设计……………………………………………………05
复杂模型机数据通路图……………………………………06
微程序流程图………………………………………………08
实验步骤……………………………………………………09
复杂模型机实验接线图……………………………………10
实验程序……………………………………………………11
课程设计总结以及心得体会………………………………12
课程设计任务书
计算机科学与技术专业 10 年级网络2 班__ _
一、课程设计题目
复杂模型机设计
二、课程设计目的
“TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统”部件单元电路的基础上,通过对一个简单计算机的设计,以达到对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接、微程序控制器的设计、微指令和微程序的编制与调试等过程有更深的了解,加深对理论课程的理解。
,连贯运用计算机组成原理课程学到的知识,建立计算机整机概念,加深计算机“时空”概念的理解。
,取得设计与调试的实践经验。
三、主要内容
综合运用所学计算机原理知识,利用TDN-CM++教学实验系统设计并实现的模型机。设计总体结构及机器指令、微指令。根据设计的接线图搭好模型机电路,利用设计的指令编写程序并在机器上运行。
四、设计要求
在掌握“TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统”原理的基础上,以此实验系统为平台,设计一台微程序控制的模型计算机。
(需含计算机基本组成,即CPU、内存、I/O接口、输入设备、输出设备、总线等,CPU为微程序控制器类型),设计总体结构及数据通路框图。
(含设计机器指令、微指令格式、每条指令所对应的微程序等)。
,编写汇编语言程序,分别完成下列功能:
(1)将数据输入开关上的数据在LED上显示出来。
(2)编程序完成功能:LED上的数从1以步长1往上递增。
(3)编程序完成功能:S=1+2+3+4+5+…,要求在LED上循环显示结果1、3、6、0A、…。调试、运行通过后将程序写在下面。
,在“TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统”上调试,检测实现的功能是否达到设计要求。
(文件名:),课程设计报告中所规定的图文齐全、符合要求、结构合理、文章通顺;能对实验中出现的问题提出改进意见并加以分析说明。
五、进度安排
本学期第17-18周。
6月11日-6月12日:资料查找、设计总体结构及数据通路框图。
6月13日-6月14日:设计模型机指令系统。
6月15日-6月20日:搭建模型机、整机调试。
6月21日-6月22日:资料整理、课程设计说明书编写。
六、完成后应上交的材料

一、数据格式及指令系统

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
数据
其中,第7位为符号位,数值表示范围是:-27≤X<27-1。

模型机设计4大类指令共16条,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及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:
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,并规定:
RS或RD
选定的寄存器
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1。
(2) 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)、结果为零或有进位转移指令(BZC),指令格式如下:
7 6
5 4
3 2
1 0