文档介绍：辽宁工业大学
计算机组成原理课程设计(论文)
题目: 一台模型计算机设计与测试
院(系): 电子与信息工程学院
专业班级: 计算机082
学号:
学生姓名:
指导教师:
教师职称: 教授助教
起止时间: -
课程设计(论文)任务及评语
院(系): 电子与信息工程学院教研室:计算机组成原理教研室
学号
080401039
学生姓名
刘强
专业班级
计算机082
课程设计(论文)题目
一台模型计算机设计与测试—减法指令流程
课程设
计(论
文)任
务
将微程序控制器同执行部件(整个数据通路)联机,组成一台模型计算机
用微程序控制器控制模型机数据通路
通过CPU运行机器命令组成的简单程序,掌握机器指令与微指令的关系,牢固建立计算机的整机概念
用实验箱上连线,并实现所写程序段的功能。用单拍(DP)方式、单指(DZ)连续方式各执行一遍程序。并将结果进行比较,分析。
指导教师评语及成绩
成绩: 指导教师签字:
2011 年 1 月10日
目录
第1章 课程设计简介 1
1
减法指令流程 1
课程设计设备 1
减法指令流程设计任务 1
第2章 数据通路设计 3
运算器ALU 3
存储器 3
输入与输出 6
数据通路结构 6
第3章 微程序控制器设计 7
机器指令格式 7
控制台 7
第4章 机器语言程序设计 11
机器语言程序及其存储器位置、编码和数据初值的设计 11
程序执行过程及预测结果 11
第5章 指令流程与测试 12
接线方法 12
,R0的值 12
存程序机器代码 13
(DP)方式执行一遍程序 13
(DZ)方式执行一遍程序 13
14
第6章 总结 15
参考文献 16
课程设计简介
将微程序控制器同执行部件(整个数据通路)连机,组成一台模型计算机;
用微程序控制器控制模型机数据通路;
通过CPU运行就跳机器指令(排除终端指令)组成的简单程序,掌握机器指令与伪指令的关系,牢固建立计算机的政绩概念。
减法指令流程
本次课程设计用到得电路包括运算器、存储器、通用寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、微程序控制器等,将几个模块组成为一台简单计算机。
计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体质能实现流水控制。控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。寄存器堆由1片ispLS11016zu组成,运算器由1片ispLS11024组成。实验台上包括了1片系统编程芯片ispLS11032,可用它实现硬件布线控制
课程设计设备
(1)TEC—4计算机组成原理实验系统一台
(2)双踪示波器一台
(3)直流万能表一只
(4)逻辑测试笔一只
减法指令流程设计任务
,要求至少使用其中五条指令,对自己编制的简单程序进行译码,手工会变成十六进制机器代码。学生根据老师指定完成不同的子标题,即程序中必须包含标题类型的指令。
,参考组成原理实验的电路图完成连线,控制器是控制部件,数据通路是执行部件,时序产生器是时序部件。连线包括控制台、时序部分、数据通路和微程序控制器之间的链接。其中,为把操作数传给通用寄存器组RF,数据通路上的RS1、RS0、RD1、RD0应分别于IR3至IR0连接,WR1、WR0也应该接到IR1、IR0上。
,并根据程序的需要,用数码开关SW7
—SW0设置通用寄存器及内存相关单元的数据。
(DP)方式执行一遍程序,列表记录通用寄存器堆RF中寄存器的数据,以及RAM中的数据,与理论分析值做对比。单拍方式执行是注意观察微地址指示灯、IR/DBUS指示灯、AR2/AR1 指示灯和判断字段指示灯的值,以跟踪程序中取指令和执行指令的详细过程。
(DZ)方式重新执行程序一遍,注意观察IR/DBUS指示AR2/AR1指示灯的值。
执行结束后,记录RF中四个寄存器的数据,以及RAM中的数据,与理论分析之作对比。
以连续方式(DB、DP、DZ都设为0)再次执行程序。折中情况相当于计算机正常运行程序。由于程序中有停机指令STP,程序执行到该指令时自动停机。执行结束后,记录RF中四个寄存器的数据,以及RAM中的数据,与理论分析值做对比。
数据通路设计
运算器ALU