《计算机组成原理课程设计报告959428383.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理课程设计报告959428383.doc（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、郑州轻工业学院本科计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：计算机组成原理学生姓名：系 别：专 业：班 级：学 号：指导教师： 2011年01月08日郑州轻工业学院计算机组成原理课程设计任务书题目： 模拟计算机实现右环移等运算 院系： 班级： 学号： 姓名： 1. 主要内容： u 设计依次执行减、异或、非、右环移运算的微程序，模拟计算机实现之。2. 基本要求：u 为其编写IN（输数）、SUB（减法）、（异或）、NO（非）、RR（右环移）、STA（存数）、OUT（输出）七条机器指令，并由此编写微程序控制图，根据微程序控制图编写微程序，模拟计算机实现RR运算。3. 主要参考资料：u 计算机组成原理，
2、白中英，科学出版社；u 计算机组成原理实验指导书。完 成 期 限： 2011-01-07 指导教师签名： 课程负责人签名： 目录郑州轻工业学院1课 程 设 计 任 务 书1目录2一、基本原理31.微程序的编写32.机器指令的编写4二、设计方案61.实现的运算：RR。62.为实现以上运算所设计的微程序流程图如下63.本设计的机器指令程序如下74.将微程序控制图代码话，得到如下程序清单7三、实验结果9四、心得体会9一、基本原理1. 微程序的编写为了解决微程序的编写，本装置设有微程序读写命令键，学生可根据微地址和微指令格式将微指令代码以快捷方式写入到微程序控制单元。具体的操作方法是按动位于本实验装置
3、右中侧的复位按钮使系统进入初始待令状态。再按动【增址】命令键使工作方式提示位显示“H”。微程序存贮器读写的状态标志是：显示器上显示8个数字，左边1、2位显示实验装置的当前状态，左边3、4位显示区域号（区域的分配见表7-7-2），左边5、6位数字是微存贮单元地址，硬件定义的微地址线是ua0ua5共6根，因此它的可寻址范围为00H3FH；右边2位数字是该单元的微程序，光标在第7位与第8位之间，表示等待修改单元内容。表7-7-2区域号微程序对应位空间jiannjianJIAN jian JIAN JIAN 间 对应位控制动能031-24CBAARR3R1A9A8123-16GEADCNMS0S1S2
4、S3215-8P2ARPCIRDR2DR1R0WE37-0U0U1U2U3U4U5P1SWA字段CBA选择000禁止001PC-B010ALU-B011299-B100R0-B101R1-B110R2-B111保留位本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。2. 机器指令的编写本实验采用七条机器指令：IN（输入）、SUB（二进制减法）、（异或）、NO（非）、RR（右环移），STA（存数）、OUT
5、（输出），其指令格式如下（前三位为操作码）：助记符机器指令码 说明IN R0,SW 0010 0000 数据开关状态R0SUB R0,0BH 0100 0000 0000 1011 R0-0BHR0 0BH,R0 0110 0000 0000 1011 R00BHR0NO R0 1000 0000 R0RR R0 1010 0000 RR R0 STA R0，0CH 1100 0000 0000 1100 R00CHOUT OCH，LED 1110 0000 0000 1100 0CHLED其中IN，NO，RR为单字节(8位)，其余为双字节指令，操作码和地址码对各占一个字节。根据以上要求设计数
6、据通路框图，如图7-10-1所示。系统涉及到的微程序流程见图7-7-3，当拟定“取指”微指令时，该微指令的判别测试字段为P(1)测试。由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此P(1)的测试结果出现多路分支。本机用指令寄存器的前3位(IR7IR5)作为测试条件，出现8路分支，占用8个固定微地址单元。当全部微程序设计完毕后，应将每条微指令代码化，表7-10-1即为将图7-10-2的微程序流程图按微指令格式转化而成的“二进制微代码表”。下面介绍指令寄存器(IR)：指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存取到数据总线上，然后再传送至指令寄存器。指令划分为操
7、作码和地址码字段，由二进制数构成，为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试P(1)，通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。“指令寄存器”根据指令中的操作码译码强置微控器单元的微地址，使下一条微指令指向相应的微程序首地址。3. 图7-10-1基本模型机数据通路框图本系统有两种外部I/O设备，一种是二进制代码开关，它作为输入设备(INPUT DEVICE)；另一种是LED块，它作为输出设备(OUTPUT DEVICE)。例如：输入时，二进制开关数据直接经过三态门送到外部数据总线上，只要开关状态不变，输入的信息也不变。输出时，将输出数据送到外部数据总线上，当LDED有效时，将数据打入输出锁
8、存器，驱动LED显示。二、设计方案1. 实现的运算：RR。2. 为实现以上运算所设计的微程序流程图如下3. 本设计的机器指令程序如下 地址（十六进制） 内容（二进制） 助记符 说明 00 0010 0000 IN R0，SW 数据开关内容R001 0100 0000 SUB R0，0BH R0-0BHR002 0000 1011 03 0110 0000 R0，0BH R00BHR004 0000 101105 1000 0000 NO R0 R006 1010 0000 RR R0 RR（R0）07 1100 0000 STA R0，0CH R00CH08 0000 1100 09 1110
9、 0000 OUT OCH，LED 0CHLED0A 0000 1100 0B 0001 0001 用户自定义0C 存放最终结果4. 将微程序控制图代码话，得到如下程序清单;32位微控制代码说明（M代表微指令）：; MXX XX XX XX XX; 微地址32位微指令代码M0000000080M0120006040M0200801012M0300804020M04008008A0M05800004E0M0640290280M0740060280M0800000080M0900000281M0A200060C0M0B20006088M0C800004A8M0DA00C0068M0E2000601
10、8M0F20006058M1020006004M1100804048M12008008C8M1380000428M1440360280M1540300280M16600400E8M1760000280M1800804098M1980800180M1A808040D8M1B03800080三、实验结果 A 0011 0001 (31H) B - 0001 0001 (11H) 0010 0000 (20H) 0001 0001 (11H) 0011 0001 (31H) NO 1100 1110 (CEH) RR 0110 0111 (67H)四、心得体会课程设计过程中的最大错误刚开始进行设计的
11、时候，以为老师给的实验例子完全分析清楚了，每一个知识点都搞得十分透彻了，以为自己设计应该不会出现什么大问题了。可设计出来的时候，才知道我对几个知识点有着多么重大的错误理解。操作要分单指令和双指令，单指令只有操作码，双指令的操作码和地址码各占一个字节。我第一次设计的时候搞不清楚内存中指令到底是怎样存放的，导致P1测试也判断得乱七八糟。总之第一次设计完全失败。第二次设计吸取了第一次的教训，对指令存储作了详细的认识，且处处小心谨慎，终于设计成功。 课程设计中可笑的理解我原来居然以为内存单元中的数据取出来便会使该单元为空，在设计机器指令时我也是这么思考的。现在想起来，觉得自己怎么能傻到这份上呢？只有该
12、存储单元中的数据被新的数据冲掉，该单元中的数据才会发声变化，计算机的常识性问题我都搞不清楚，可见对专业的态度有多么不认真，应当好好检讨一下。这个错误认识使我的第一次设计机器指令乱七八糟，甚至八位机都不够用。乱，我只能用这个字形容我的第一次设计。课程设计的收获与遗憾实现了右环移操作是我此次设计中较高级的地方，当然它只是相较于简单的逻辑、算术运算来说的。但是，比较起其他同学用间接寻址和Move指令啊，只是小儿科。有的同学甚至都实现了子程序调用和if语句，不简单。我的设计之所以太一般，一方面由于功夫没下够，另一方面由于思维不够灵活，差距啊，应当跟同学好好学习一下。 认真+努力+交流，是我在此次课程设
13、计之后又一次总结到的学习态度。应该努力的方向多看一下计算机组成方面的书籍，多多补充点硬件知识方面的营养。多掌握一点就会少犯一点错误，提升专业水准就从现在、从点滴做起吧。 薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆
14、芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀
15、羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁
16、肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂
17、节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆
18、羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆蚂节芅葿肁芁蒇螄羇芀蕿薇袃芀艿螃蝿艿莁薅肇芈蒄螁羃莇薆薄衿莆芆蝿螅羃蒈薂螁羂薀袇肀羁芀蚀羆羀莂袆袂罿蒄虿螈羈薇蒁肆肈芆蚇羂肇荿蒀袈肆薁蚅袄肅芁薈螀肄莃螃聿肃蒅薆羅肂薈螂袁肂芇薅螇膁莀螀蚃膀蒂薃羂腿膂螈羇膈莄蚁袃膇蒆袇蝿膆蕿虿肈膆芈蒂羄膅莀蚈袀芄蒃蒁螆芃膂蚆