計算機組成原理課程設計---模型機設計與實現(xiàn)

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　課程名稱 計算機組成原理 </p><p>　　設計題目 模型機設計與實現(xiàn) </p><p>　　班 級 </p><p>　　學 號 </p><p>　

2、　姓 名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　日 期 2011年7月7日 </p><p>　　2011 年 7 月 7日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設計

3、任務書...................................................................................................2</p><p>　　1課程設計目的.......................................................................................

4、.............3</p><p>　　2課程設計設備....................................................................................................3</p><p>　　3課程設計內容.............................................

5、.......................................................3</p><p>　　3.1課程設計原理............................................................................................3</p><p>　　3.1.1開關SWA和SWB的定

6、義和數(shù)據通路框圖........................................3</p><p>　　3.1.2微指令格式........................................................................................4</p><p>　　3.1.3微指令二進制代碼表............

7、............................................................6</p><p>　　3.2實驗步驟....................................................................................................6</p><p>　　3.2.1

8、按下圖接線........................................................................................6</p><p>　　3.2.2按下頁圖接線....................................................................................7</p&

9、gt;<p>　　3.2.3 按如下步驟操作...............................................................................8</p><p>　　4課程設計總結.................................................................................

10、...................8</p><p>　　4.1每條機器指令的微程序: IN,ADD,STA,OUT,JMP....................................8</p><p>　　4.2課程設計心得、經驗教訓及注意事項....................................................9</p>

11、<p>　　5參考文獻............................................................................................................9</p><p>　　6利用6116設計8K×16位靜態(tài)存儲器的邏輯框圖......................................10&l

12、t;/p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　學生姓名： 專業(yè)班級： </p><p>　　指導教師： 工作單位： 計算機學院 </p><p>　　題 目: 基本模型機設計與實現(xiàn)

13、 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　1.完成<<計算機組成原理>>課程教學與實驗</p><p>　　2.TDN-CM計算機組成原理教學實驗系統(tǒng)</p><p>　　要求完成的主要任務: （包括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具

14、體要求）</p><p>　　1.掌握復雜指令系統(tǒng)計算機的微控制器功能與結構特點</p><p>　　2.熟悉TDN-CM教學實驗系統(tǒng)的微指令格式</p><p>　　3.設計五條機器指令,并編寫對應的微程序</p><p>　　4.在TDN-CM教學實驗系統(tǒng)中調試機器指令程序,確認運行結果</p><p>　　5.建

15、立復雜指令系統(tǒng)計算機的整機概念模型</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　1.第19周周5(7月1日):全體集中講解課程設計原理與方法</p><p>　　2.第20周周1～5(7月4～8日):分班實驗,調試機器指令程序</p><p>　　指導教師簽名：

16、2011 年 6 月 30 日</p><p>　　系主任（或責任教師）簽名： 2011 年 7 月 日</p><p><b>　　1課程設計目的</b></p><p>　　掌握計算機功能模塊的原理和關系,建立計算機整機概念。</p><p><b>　　2課程設計設備</b>

17、;</p><p>　　TDN-CM計算機組成原理實驗系統(tǒng),排線若干。</p><p><b>　　3課程設計內容</b></p><p><b>　　3.1課程設計原理</b></p><p>　　課程設計采用五條機器指令:IN,ADD,STA, OUT,JMP,列出指令序列并有如下內容: <

18、;/p><p>　　內容 助計符 說明 </p><p>　　0000 0000 IN “INPUT DEVICE”→R0</p><p>　　0001 0000 ADD [addr] R0+[addr] →R0 </p><p>　　0010 0000

19、 STA [addr] R0→[addr]</p><p>　　0011 0000 OUT [addr] [addr]→BUS</p><p>　　0100 0000 TRY [addr] R0（S3S2S1S0MCn）[addr] →R0</p><p>　　0101 0000 JMP [addr]

20、 [addr]→PC</p><p>　　其中IN為單字長（8）位，其余為雙字長指令。</p><p>　　3.1.1開關SWA和SWB的定義和數(shù)據通路框圖 </p><p>　　3.1.2 微指令格式</p><p><b>　　微程序流程圖 </b></p><p>　　3.1.3微指令二進制

21、代碼表 </p><p><b>　　3.2 實驗步驟</b></p><p>　　3.2.1按下圖接線:</p><p>　　按微程序控制器實驗的步驟輸入并檢驗本頁微指令代碼表</p><p>　　3.2.2按下頁圖接線 </p><p>　　3.2.3 按如下步驟操作:

22、</p><p>　?、?微控器的編程開關撥至RUN,STEP→STEP,STOP→RUN</p><p>　?、?按KWE過程寫機器指令程序:</p><p><b>　　①CLR:0→1</b></p><p>　?、赟WB,SWA置01</p><p>　?、郯磩覵TART,地址寄存器AR=

23、010001(21Q)</p><p>　　④按動START, AR=010100(24Q),此時從數(shù)據開關置入要寫入的機器指令</p><p>　?、莅磩覵TART:完成寫入(寫入一條機器指令)</p><p>　　⑥不斷按動START,當AR=010100(24Q)時,從數(shù)據開關置入機器指令(注意：可以重復寫入機器指令 )</p><p>

24、;　　地 址 內 容 助 記 符 說 明 </p><p>　　0000 0000 0000 0000 IN R0 “INPUT DEVICE(班號)”→R0 </p><p>　　0000 0001 0001 0000 ADD [0AH],R0 R0+[0

25、AH] →R0 </p><p>　　0000 0010 0000 1010 </p><p>　　0000 0011 0010 0000 STA R0,[0BH] R0→[0BH] </p><p>　　0000 0100 0000 1011 <

26、;/p><p>　　0000 0101 0011 0000 OUT [0BH] [0BH] →LED </p><p>　　0000 0110 0000 1011 </p><p>　　0000 0111 0100 0000 JMP 00H 00H→ PC

27、 </p><p>　　0000 1000 0000 0000 </p><p>　　0000 1001 </p><p>　　0000 1010 0001 1001 學號(25號同學) </p><p>　　0000 1011

28、 求和結果(班號加學號)</p><p>　?、?檢查程序: </p><p><b>　　①CLR:0→1</b></p><p>　?、赟WB,SWA置00</p><p>　?、郯磩覵TART, 地址寄存器AR=010000(20Q)</p

29、><p>　?、馨磩覵TART, 地址寄存器AR=010010(22Q)</p><p>　?、莅磩覵TART, 地址寄存器AR=010111(27Q): 總線LED顯示內存內容</p><p>　?、薏粩喟磩覵TART,當AR=010111(27Q)時: 總線LED顯示內存內容</p><p><b>　　(查看內存內容)</b

30、></p><p>　?、?運行目標程序: 微控器的編程開關撥至RUN,STEP→STEP,STOP→RUN</p><p><b>　?、貱LR:0→1</b></p><p>　?、赟WB,SWA置11</p><p>　　③每按動一次START鍵,就單步運行一條微指令</p><p>

31、　?、苷垖φ瘴⒊绦蛄鞒虉D,觀察微地址顯示燈是否和流程一致</p><p>　　⑤運行一遍后,可檢查存數(shù)單元0BH中的結果是否和理論值一致</p><p><b>　　4．課程設計總結</b></p><p>　　4.1 每條機器指令的微程序: IN,ADD,STA,OUT,JMP</p><p>　　IN,ADD,STA

32、,TRY,OUT,JMP</p><p>　　IN指令的微程序地址為01Q-02Q-10Q-01Q</p><p>　　ADD指令的微程序地址為01Q-02Q-11Q-03Q-04Q-05Q-06Q-01Q</p><p>　　STA指令的微程序地址為01Q-02Q-12Q-07Q-15Q-01Q</p><p>　　TRY指令的微程序地址為

33、01Q-02Q-14Q-32Q-33Q-34Q-35Q-01Q</p><p>　　OUT指令的微程序地址為01Q-02Q-13Q-16Q-17Q-25Q-01Q</p><p>　　JMP指令的微程序地址為01Q-02Q-15Q-26Q-01Q</p><p>　　4.2課程設計心得、經驗教訓及注意事項</p><p>　　此次實驗較之以往

34、難度較高，實驗的電路圖很復雜，需要聯(lián)的線也很多，需要非常仔細，把前期工作做好才能完成后續(xù)的工作。需要檢查排線，輸入微指令。經過這次實驗不僅讓我對模型機的運行過程有了一定的了解，同時也讓我認識到耐心、細心的重要性，對我以后的學習也有一定的啟示和幫助。</p><p><b>　　5.參考文獻</b></p><p>　　[1] 石磊.《計算機組成原理》.清華大學出版社&