文档介绍：山东建筑大学计算机科学与技术学院
课程设计说明书
题目: 实验计算机指令的设计(七)
课程: 计算机系统综合设计
院(部): 计算机科学与技术学院
专业: 网络工程
班级: 091班
学生姓名:
学号:
指导教师:
完成日期: 2011-12-31
目录
一、课程设计题目 4
二、课程设计目的 4
三、课程设计方案 4
四、课程设计内容 4
(一)、硬件资源 4
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(二)、设计指令 8
1、指令操作数寻址方式及其代码 8
2、指令执行流程 9
(三)、确定微操作控制信号及其实现方法 11
1、设计微指令格式 11
2、微程序控制方式 12
3、设计实验接线表 12
14
(四)、指令编码及微程序 16
(五)、程序调试 19
五、结论 21
六、参考文献 22
山东建筑大学计算机学院
计算机系统综合设计课程设计任务书
设计题目
实验计算机指令的设计(七)
指导教师
岳斌
班级
网络091
学生
李庆贺,姜继超,聂鹏
已知技术参数和设计要求
使用FD-CES实验仪
主要模块:运算器、寄存器、指令部件、内存、总线缓冲、微程序控制、启停和时序模块。
完成以下6条指令的设计:
SUB A,Ri
MOV A,#DATA
MOV Ri,A
LDA addr
STA addr
HALT
设计内容与步骤
运算器采用单累加器多寄存器结构,操作数寻址方式采用直接地址寻址,立即数寻址,寄存器直接寻址。
程序、微程序的设计、调试。
设计程序验证这6条指令的执行情况。
课程设计说明书。
设计工作计划与进度安排
调试工具4学时
设计语言ABL-HDL 12学时
FD-CES实验仪功能模块10学时
指令与微程序的设计20学时
课程设计说明书14学时
设计考核要求
考勤20%
课程设计说明书50%。
成果演示30%
指导教师(签字): 教研室主任(签字):
计算机科学与技术学院制
一、课程设计题目
实验计算机指令的设计(七)
二、课程设计目的
在学习了专业基础课《计算机组成原理A》和《系统结构》课程的基础上,通过设计简单实验计算机的部分指令,加深对计算机硬件结构和系统软件的认识,初步掌握计算机指令的设计与使用方法。
通过本次课程设计,即实验计算机指令的设计,进一步了解了指令系统的概念和操作过程以及计算机在执行指令时的指令执行过程。并且学习了解和初步掌握了指令系统的设计,有了设计专用计算机的初步基础。加深了对计算机软硬件结构和专用计算机的设计的认识。
三、课程设计方案
基于FD-CES实验箱的硬件模块平台,通过PC机和可编程逻辑(PLD)电路实验板,完成简单实验计算机的部分指令的控制信号线的连接、编码、微程序的设计,在FD-CES实验箱的控制台上运行用所设计的指令编写的程序,验证设计指令的正确性。
四、课程设计内容
(一)、硬件资源
该模块(ALU)的构成有:累加器A(74198)、运算器ALU(74181*2)、累加器存器ACT(74377)、暂存器(74373)、输出缓冲器BUFFER(74245),以及进位产生线路、累加器判零线路等构成。
寄存器堆模块由两片74670(U12、U13)组成,提供4个8位的通用寄存器。它们可以作为运算器中的通用寄存器R0-R3使用,也可以作为累加器A0-A3使用。
该部件由指令寄存器、程序计数器和指令译码器三部分组成。各部分的作用如下:
指令寄存器:用来存放计算机当前执行的指令码,其基本组成是操作码和操作数
址码。
程序计数器:也叫作指令地址寄存器,用来存放下一条指令或者下一指令字节的
址码,加一处于读数状态,当遇到转移指令且转移条件满足时接收转移地址。
指令译码器:用来翻译操作码,以产生相应的控制信号。
内存模块是由一片2048*8bit的静态RAM电路6116及其操作控制电路组。块
最高位地址A1固定接地,内存模块(MEM)为用户提供有效的内存空间是1K节。停机时,可由控制台对其读\写;运行时,可由实验计算机对其读\写。
本实验的实验仪有两组总线:宽8bit的内部数据总线IDB和外部数据总线ODB,宽11bit的内部地址总线IAB和外部地址总线OAB,它们将实验设计的基本功能模块连接起来。
总线缓冲模块(BUS)用于对总线信息进