計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)--不帶進(jìn)位的與或運(yùn)算指令的實(shí)現(xiàn)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1</b></p><p><b>　　1.題目3</b></p><p>　　2.設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理3&

2、lt;/p><p>　　2.1設(shè)計(jì)的目的及階段3</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)的目的3</p><p>　　2.1.2分析階段3</p><p>　　2.1.3設(shè)計(jì)階段3</p><p>　　2.1.4驗(yàn)證階段3</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)的原理4</p>&l

3、t;p>　　3模型機(jī)的邏輯框4</p><p>　　4設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)及分析其指令格式5</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)5</p><p>　　4.2分析指令格式7</p><p>　　4.3 操作數(shù)尋址方式及編碼8</p><p>　　4.3.1直接地址尋址8</p><p&

4、gt;　　4.3.2寄存器直接尋址9</p><p>　　4.3.3寄存器間接尋址9</p><p>　　4.3.4立即數(shù)尋址10</p><p>　　5微程序的設(shè)計(jì)及微程序?qū)崿F(xiàn)的方法10</p><p>　　5.1微指令格式的設(shè)計(jì)10</p><p>　　5.2后續(xù)微地址的產(chǎn)生方法10</p>

5、<p>　　5.3微程序入口地址的形成10</p><p>　　6模型機(jī)當(dāng)中時(shí)序的設(shè)計(jì)安排13</p><p>　　7設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程14</p><p>　　8源程序和程序的指令代碼及微程序16</p><p><b>　　8.1源程序16</b></p><p>　　8

6、.2程序的指令代碼17</p><p><b>　　8.3微程序17</b></p><p>　　9使用軟件HKCPT的聯(lián)機(jī)方式的實(shí)現(xiàn)過程19</p><p>　　9.1主要指令的時(shí)序圖19</p><p>　　9.2累加器A和有關(guān)寄存器、存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)變化以及數(shù)據(jù)流程27</p><p>

7、;　　10課程設(shè)計(jì)總結(jié)28</p><p>　　本科生課程設(shè)計(jì)成績評定表29</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</p>

8、<p>　　題 目: 基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)——不帶進(jìn)位的與或運(yùn)算指令的實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　理論：學(xué)完“電工電子學(xué)”、“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計(jì)”、和“計(jì)算機(jī)組成原理”課程，掌握計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用。</p><p>　　實(shí)踐：計(jì)算機(jī)學(xué)院科學(xué)系實(shí)驗(yàn)中心提供計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)的

9、軟件、硬件平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)中心硬件平臺(tái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p>　　1、基本模型機(jī)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，利用所學(xué)的計(jì)算機(jī)組成原理課程中的知識(shí)和提供的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，從而建立清晰完整的整機(jī)概念。</p><p>　　2、根據(jù)課程設(shè)計(jì)題目的要求，編制實(shí)驗(yàn)所需的程序，

10、上機(jī)測試并分析所設(shè)計(jì)的程序。</p><p>　　3、課程設(shè)計(jì)的書寫報(bào)告應(yīng)包括：</p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)的題目。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理。</p><p>　　（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出模型機(jī)的邏輯框圖。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)，并分析指令格式。</p>&

11、lt;p>　?。?）設(shè)計(jì)微程序及其實(shí)現(xiàn)的方法（包括微指令格式的設(shè)計(jì)，后續(xù)微地址的產(chǎn)生方法以及微程序入口地址的形成）。</p><p>　?。?）模型機(jī)當(dāng)中時(shí)序的設(shè)計(jì)安排。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程。</p><p>　　（8）給出編制的源程序,寫出程序的指令代碼及微程序。</p><p>　　（9）說明在使用軟件HKC

12、PT的聯(lián)機(jī)方式與脫機(jī)方式的實(shí)現(xiàn)過程（包括編制程序中與或運(yùn)算指令的時(shí)序分析，累加器A和有關(guān)寄存器、存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)變化以及數(shù)據(jù)流程）。</p><p>　?。?0）課程設(shè)計(jì)總結(jié)（設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、不足、收獲與體會(huì)）。</p><p><b>　　時(shí)間安排： </b></p><p>　　周一：熟悉相關(guān)資料。 周二：系統(tǒng)分析,設(shè)計(jì)程

13、序。</p><p>　　周三、四：編程并上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)調(diào)試 周五：撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</b>

14、;</p><p><b>　　1.題目</b></p><p>　　基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)——不帶進(jìn)位與或運(yùn)算指令的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　2.設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)的目的及階段</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)的目的　　掌握簡單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳輸方式、了解通用寄存

15、器的組成和硬件電路、利用通用寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的置數(shù)等功能、進(jìn)一步熟悉存儲(chǔ)器和總線的硬件電路、掌握微程序控制器的原理、掌握微程序編制、寫入并觀察運(yùn)行狀態(tài)等。掌握了各個(gè)單元模塊的工作原理，進(jìn)一步將其組成完整的系統(tǒng)，構(gòu)成1臺(tái)基本的模型機(jī)。在本設(shè)計(jì)中，我們將規(guī)劃讀寫內(nèi)存、寄存器、邏輯運(yùn)算等功能，并且編寫相應(yīng)的微程序。通過使用軟件HKCPT，了解程序編譯、加載的過程，通過微單步、單拍調(diào)試，理解模型機(jī)中的數(shù)據(jù)流向。 本次設(shè)計(jì)的源程序解決的問題

16、是：求解“表達(dá)式((((4F∧30)+23)∨22)-09)∧25(十六進(jìn)制）”的值，并將其結(jié)果送入單元號(hào)為30H的內(nèi)存單元。</p><p><b>　　2.1.2分析階段</b></p><p>　　通過對計(jì)算機(jī)的基本組成、部件的設(shè)計(jì)、部件間的連接、微程序控制器的設(shè)計(jì)、微指令和微程序的編制與調(diào)試等過程，試著編寫連續(xù)幾個(gè)數(shù)的不帶進(jìn)位的與或運(yùn)算。</p>

17、<p><b>　　2.1.3設(shè)計(jì)階段</b></p><p>　　通過對微指令格式了解和掌握，把分析階段的連續(xù)的幾個(gè)數(shù)的不帶進(jìn)位的與或運(yùn)算轉(zhuǎn)為成程序。</p><p><b>　　2.1.4驗(yàn)證階段</b></p><p>　　驗(yàn)證設(shè)計(jì)階段的程序代碼結(jié)果和實(shí)際的結(jié)果是否一致來判斷整個(gè)過程的正確性。</p

18、><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)的原理</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)中CPU是核心，它是通過指令和微指令的執(zhí)行來工作的。指令是計(jì)算機(jī)要完成的某一項(xiàng)功能。它對應(yīng)到執(zhí)行的過程中是一段微程序。一段微程序含多條為指令，而一條微指令又含多個(gè)微命令。一個(gè)微命令驅(qū)動(dòng)某個(gè)硬件部件執(zhí)行某種操作。通過這樣一個(gè)關(guān)系，從而達(dá)到由計(jì)算機(jī)指令來驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)各個(gè)硬部件的協(xié)調(diào)工作以實(shí)現(xiàn)一條指令的執(zhí)行

19、。在各個(gè)模塊中，各模塊的控制的控制信號(hào)都是手動(dòng)模擬產(chǎn)生的。而在真正的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，模型機(jī)的運(yùn)行是在微程序的控制下，實(shí)現(xiàn)特定指令的功能。在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，模型機(jī)從內(nèi)存中取出、解釋、執(zhí)行機(jī)器指令都將由微指令和之相配合的時(shí)序來完成，即一條機(jī)器指令對應(yīng)一個(gè)微程序。</p><p><b>　　3模型機(jī)的邏輯框圖</b></p><p>　　其中運(yùn)算器由2片74L181構(gòu)成8位字長

20、的ALU單元。2片74LS374作為2個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器（DR1、DR2），8芯插座ALU-IN作為數(shù)據(jù)輸入端，可通過短8芯扁平電纜，把數(shù)據(jù)輸入端連接到數(shù)據(jù)總線上。數(shù)據(jù)輸入鎖存器DR1的EDR1為低電平，并且D1CK有上升沿時(shí)，那來自數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)打入鎖存器DR1。同樣使EDR2為低電平、D2CK有上升沿時(shí)把數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入數(shù)據(jù)鎖存器DR2。</p><p>　　4設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)及分析其指令格式</p>

21、<p><b>　　4.1設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)</b></p><p>　　此次實(shí)驗(yàn)涉及的指令有以下幾種：</p><p>　　MOV A, #data 將立即數(shù)傳遞到將累加器A中；</p><p>　　ORL A，#data 將累加器A和立即數(shù)相或，結(jié)果送入累加器A中；</p><p>　　MOV

22、 RI，#data 將立即數(shù)傳遞到寄存器RI中；</p><p>　　SUB A，RI 將累加器A中的內(nèi)容減去寄存器RI中的內(nèi)容，結(jié)果送入累加器A；</p><p>　　ADD A，RI 將累加器A中的內(nèi)容加上寄存器RI中的內(nèi)容，結(jié)果送入累加器A；</p><p>　　ANL A，#data 將累加器A和立即數(shù)相與，結(jié)果送入累加器A中

23、；</p><p>　　STA addr 將寄存器中內(nèi)容寫入存儲(chǔ)器中；</p><p>　　HALT 停機(jī)指令；</p><p><b>　　指令系統(tǒng)如下表：</b></p><p><b>　　4.2分析指令格式</b></p><p>

24、;　　一般指令由操作碼和操作碼組成，如下所示：</p><p>　　此實(shí)驗(yàn)所涉及指令的格式如下：</p><p>　　MOV指令采用雙字節(jié)指令，其格式如下：</p><p>　　MOV指令采用單字節(jié)指令，其格式如下：</p><p>　　MOV指令采用單字節(jié)指令，其格式如下：</p><p>　　ADD指令采用雙操作數(shù)

25、指令，其格式如下：</p><p>　　SUB指令采用雙操作數(shù)指令，其格式如下：</p><p>　　ORL邏輯或指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： </p><p>　　ANL邏輯與指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： </p><p>　　STA取數(shù)據(jù)指令，其格式如下：</p><p>　　停機(jī)指令（HALT），其格式如

26、下：</p><p>　　4.3 操作數(shù)尋址方式及編碼</p><p>　　4.3.1直接地址尋址</p><p><b>　　如：雙字節(jié)指令</b></p><p>　　LDA addr (addr)->A</p><p>　　STA addr

27、 (A)->addr</p><p>　　第1字節(jié) 第2字節(jié)</p><p>　　操作碼 操作數(shù)地址addr </p><p>　　4.3.2寄存器直接尋址</p><p>　　指令字節(jié)中含有寄存器

28、選擇碼，決定選哪個(gè)寄存器進(jìn)行操作。</p><p><b>　　如：單字節(jié)指令</b></p><p>　　MOV A, RI (RI)->A</p><p><b>　　單字節(jié)</b></p><p><b>　　操作碼與RI選擇碼<

29、;/b></p><p><b>　　如：雙字節(jié)指令</b></p><p>　　MOV RI, #data data->RI</p><p>　　第1字節(jié) 第2字節(jié)</p><p>　　操作碼及RI選擇碼

30、 data </p><p>　　4.3.3寄存器間接尋址</p><p><b>　　如：單字節(jié)指令：</b></p><p>　　MOV A,@RI (RI)->A</p><p><b>　　RI選擇碼</b&

31、gt;</p><p><b>　　操作碼</b></p><p>　　4.3.4立即數(shù)尋址</p><p>　　如：MOV A, #data data-A</p><p>　　MOV RI, data data->RI</p>&

32、lt;p>　　第1字節(jié) 第2字節(jié)</p><p>　　操作碼及RI選擇碼 data </p><p>　　5微程序的設(shè)計(jì)及微程序?qū)崿F(xiàn)的方法</p><p>　　5.1微指令格式的設(shè)計(jì)</p><p>　　一條微指令的一般格式是如下

33、圖：</p><p>　　5.2后續(xù)微地址的產(chǎn)生方法</p><p>　　由于本系統(tǒng)中指令系統(tǒng)規(guī)模不大，功能較簡單，微指令采用全水平、不編碼的方式，每一個(gè)微操作控制信號(hào)由一位微代碼來表示，24位微代碼至少可表示24個(gè)不同的微操作控制信號(hào)。用增量方式來控制微代碼的運(yùn)行順序，每一條指令的微程序連續(xù)存放在微指令存儲(chǔ)器連續(xù)的單元中。在本系統(tǒng)內(nèi)，MLD為置微地址的控制信號(hào)，MCK為工作脈沖。當(dāng)MLD

34、=0、MCK有上沿時(shí)，把MD0~MD7的值作為微程序的地址，打入微地址寄存器。當(dāng)MLD=1、MCK有上升沿時(shí)，微地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1。</p><p>　　5.3微程序入口地址的形成</p><p>　　在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)是采用的24位微指令，若微指令采用全水平不編碼純控制場的格式，那么至多可有24個(gè)微操作控制信號(hào)，可由微代碼直接實(shí)現(xiàn)。若采用多組編碼譯碼，那么24位的微代碼通過二進(jìn)制譯碼

35、可實(shí)現(xiàn)2n個(gè)互斥的微操作控制信號(hào)。由于模型機(jī)指令系統(tǒng)規(guī)模較小，功能也不太復(fù)雜，所以采用全水平不編碼純控制場的微指令格式。在模型機(jī)中，用指令操作碼的高4位作為核心擴(kuò)展成8位的微程序入口地址MD0-MD7。這種方法稱為“按操作碼散轉(zhuǎn)”（如下表所示）。</p><p><b>　　按操作碼散轉(zhuǎn)</b></p><p>　　每條指令由不超過4條的微指令組成，那么可根據(jù)下表組成

36、每條微程序的首地址。微指令的運(yùn)行順序位下地址確定法，即采用計(jì)數(shù)增量方法，每條微指令執(zhí)行過后微地址自動(dòng)加1，指向下一條微指令地址。例如：確定了一條程序的微程序入口地址為07H，那么執(zhí)行完07H這條微指令后微地址加1，指向08H微地址。微地址寄存器由2片74LS161組成，當(dāng)模型機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下，微地址被清零。當(dāng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開始運(yùn)行時(shí)，微地址從00H開始運(yùn)行。且00H放置一條取指指令，根據(jù)程序開始地址從內(nèi)存中讀出第一條指令。</p>

37、<p>　　此次實(shí)驗(yàn)程序中的微程序指令如下表：</p><p>　　6模型機(jī)當(dāng)中時(shí)序的設(shè)計(jì)安排</p><p>　　由于模型機(jī)已經(jīng)確定了指令系統(tǒng)，微指令采用全水平不編碼純控制場的格式，微程序的入口地址采用操作碼散轉(zhuǎn)方式，微地址采用計(jì)數(shù)增量方式，所以可確定模型機(jī)中時(shí)序單元中所產(chǎn)生的每一拍的作用。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中為了更好地觀察實(shí)驗(yàn)的各個(gè)中間過程

38、中各寄存器的值，由監(jiān)控單元產(chǎn)生一個(gè)PLS-O的信號(hào)來控制時(shí)序產(chǎn)生。PLS-O信號(hào)經(jīng)過時(shí)序單元的處理產(chǎn)生了4個(gè)脈沖信號(hào)。4個(gè)脈沖信號(hào)組成一個(gè)微周期，為不同的寄存器提供工作脈沖。</p><p>　　PLS1： 微地址寄存器的工作脈沖，用來設(shè)置微程序的首地址及微地址加1。</p><p>　　PLS2： PC計(jì)數(shù)器的工作脈沖，根據(jù)微指令的控制實(shí)現(xiàn)PC計(jì)數(shù)器加1和重置PC計(jì)數(shù)器（如跳轉(zhuǎn)指令）等功

39、能。</p><p>　　PLS3： 把24位微指令打入3片微指令鎖存器</p><p>　　PLS4： 把當(dāng)前總線上的數(shù)據(jù)打入微指令選通的寄存器</p><p><b>　　7設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程</b></p><p>　　在每個(gè)系統(tǒng)中，一條指令從內(nèi)存取出到執(zhí)行完畢，需要若干個(gè)機(jī)器周期，任何指令中都必須有一個(gè)機(jī)器周期作為

40、“取指令周期”，稱為公操作周期。而一條指令共需幾個(gè)機(jī)器周期取決于指令在機(jī)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。</p><p>　　對于微程序控制的計(jì)算機(jī)，在設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程時(shí)，要保證每條微指令所含的微操作的必要性和合理性，還應(yīng)知道總線的IAB，IDB，OAB，ODB僅是傳輸信息的通路，沒有寄存信息的功能，而且必須保證總線傳輸信息時(shí)信息的唯一性。</p><p>　　以下描述取微指令執(zhí)行周期：</p&

41、gt;<p>　　在模型機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，模型機(jī)的微地址寄存器被清零，微指令鎖存器輸出無效。在處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，脈沖PLS1對微地址寄存器（74LS161）無效，微地址寄存器保持為零。脈沖PLS2對PC計(jì)數(shù)器無效，同時(shí)PLS2把HALT=1打入啟停單元中的運(yùn)行狀態(tài)寄存器（74LS74）中，把模型機(jī)置為運(yùn)行狀態(tài)，使微程序鎖存器輸出有效。PLS3把微程序儲(chǔ)存器00H單元中的內(nèi)容打入指令寄存器中。</p><p

42、>　　在模型機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，脈沖PLS1將微地址寄存器（74LS161）加一，脈沖PLS2將PC計(jì)數(shù)器加1，PLS3把微程序存儲(chǔ)器中的微指令打入微指令鎖存器并且輸出。PLS4把當(dāng)前總線上的數(shù)據(jù)打入當(dāng)前微指令所選通的寄存器。</p><p>　　對于此次實(shí)驗(yàn)每條指令的執(zhí)行流程如下：</p><p>　　8源程序和程序的指令代碼及微程序</p><p><

43、b>　　8.1源程序</b></p><p>　　該程序的功能是：先將16進(jìn)制數(shù)4F與30進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，結(jié)果放入累加器A中；再將16進(jìn)制數(shù)23送入寄存器R0中，然后將23和A中的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)加，結(jié)果放入累加器A中；然后將A中的數(shù)據(jù)與22進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，結(jié)果放入累加器A中，再將16進(jìn)制數(shù)09送入寄存器R2中，然后將09和A中的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)減，結(jié)果放入累加器A中；然后將A中的數(shù)據(jù)與25進(jìn)行邏輯與運(yùn)

44、算，結(jié)果放入累加器A中；并且A的值放入內(nèi)存單元30中。</p><p>　　8.2程序的指令代碼</p><p>　　最后結(jié)果是地址為30H中的結(jié)果是02H</p><p><b>　　8.3微程序</b></p><p>　　MOV A，#4F : 0000[4D],[FF],[FF] 取指指令 </p

45、><p>　　0017[DD],[FB],[FF] Dbus→A</p><p>　　ANL A，#30: 0018[4D],[FF],[FF] 取指指令 </p><p>　　0037[FF],[FC],[FB] A→Dbus→DR1</p><p>　　0038[DD],[FF],[7B] RAM→Dbus→DR2</

46、p><p>　　0039[FF],[FB],[BB] ALU→A</p><p>　　MOV R0，#23: 003A[4D],[FF],[FF] 取指指令</p><p>　　001B[FF],[BD],[FF] A→Dbus→RI</p><p>　　ADD A，R0 : 001C[4D],[FF],[FF] 取指指令&l

47、t;/p><p>　　0003[FF],[FC],[F9] A→Dbus→DR1</p><p>　　0004[FF],[7F],[79] RI→Dbus→A</p><p>　　0005[FF],[FB],[A9] ALU→Dbus→A</p><p>　　ORL A，#22 : 0006[4D],[FF],[FF] 取指指令&

48、lt;/p><p>　　0033[FF],[FC],[FE] A→Dbus→DR1</p><p>　　0034[DD],[FF],[7E] RAM→Dbus→DR2</p><p>　　0035[FF],[7B],[FF] ALU→A</p><p>　　MOV R0，#23: 0036[4D],[FF],[FF] 取指指令<

49、/p><p>　　001B[FF],[BD],[FF] A→Dbus→RI</p><p>　　SUB A，R0 : 001C[4D],[FF],[FF] 取指指令</p><p>　　001D[FF],[7B],[FF] A→Dbus→DR1</p><p>　　001E[FF],[7B],[FF] RI→Dbus→A</

50、p><p>　　001F[FF],[7B],[FF] ALU→Dbus→A</p><p>　　ANL A，#42: 0020[4D],[FF],[FF] 取指指令</p><p>　　0037[FF][FC][FB] A→Dbus→DR1</p><p>　　0038[DD][FF][7B] RAM→Dbus→DR2<

51、/p><p>　　0039[FF][FB][BB] ALU→A</p><p>　　STA 30 : 003A[4D][FF][FF] 取指指令</p><p>　　0023[D5][FF][FF] Dbus→IR2</p><p>　　0024[BB][FD][FF] IR2→Dbus; A→Dbus→RAM&l

52、t;/p><p>　　HALT : 003E[4D][FF][FF] 取指指令</p><p>　　0003F[FF][DF][FF] 停機(jī)</p><p>　　9使用軟件HKCPT的聯(lián)機(jī)方式的實(shí)現(xiàn)過程</p><p>　　9.1主要指令的時(shí)序圖</p><p>　　將4F存入累加器A中的時(shí)序圖&l

53、t;/p><p>　　4F與30進(jìn)行邏輯與運(yùn)算的時(shí)序圖：</p><p>　　將23H存入寄存器R0的時(shí)序圖：</p><p>　　將累加器A的數(shù)據(jù)R0中數(shù)據(jù)42進(jìn)行算術(shù)加的時(shí)序圖：</p><p>　　將累加器A的數(shù)據(jù)與22進(jìn)行邏輯或的時(shí)序圖：</p><p>　　將09H存入寄存器R2的時(shí)序圖：</p>

54、<p>　　將累加器A的數(shù)據(jù)R2中數(shù)據(jù)09進(jìn)行算術(shù)減的時(shí)序圖：</p><p>　　將累加器A的數(shù)據(jù)與25進(jìn)行邏輯與的時(shí)序圖：</p><p>　　將最后結(jié)果送入地址30H的時(shí)序圖：</p><p><b>　　具體截圖（縮略）</b></p><p><b>　　MOV A,#7F</b>

55、;</p><p><b>　　ANL A,#45</b></p><p>　　MOV R0,#22</p><p><b>　　ADD A,R0</b></p><p><b>　　ORL A,#37</b></p><p>　　MOV R2,#42&

56、lt;/p><p><b>　　SUB A,R2</b></p><p><b>　　ANL A,#27</b></p><p><b>　　STA 30</b></p><p><b>　　HALT</b></p><p>　　9.2

57、累加器A和有關(guān)寄存器、存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)變化以及數(shù)據(jù)流程</p><p>　　MOV A，#4F</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：RAM->DBUS->A</p><p>　　執(zhí)行后，A中數(shù)據(jù)值為50H，其他寄存器值無效</p><p>　　ANL A，#30</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A→DBUS→DR

58、1，RAM→DBUS→DR2，ALU→DBUS→A</p><p>　　執(zhí)行后，A中的值為00H，DR1中數(shù)據(jù)值為4FH，DR2中數(shù)據(jù)值為30H，</p><p><b>　　其他寄存器值不變</b></p><p>　　MOV R0，#23數(shù)據(jù)流程：RAM->DBUS->R0 </p><p>　　執(zhí)行后

59、，R0中數(shù)據(jù)值為23H，A中值不變，其他寄存器值無效</p><p>　　ADD A，R0</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A->DBUS->DR1，R0->DBUS->DR2，ALU->DBUS->A</p><p>　　執(zhí)行后，A中值為23H，DR1中數(shù)據(jù)值為00H，DR2中數(shù)據(jù)值為23H</p><p&

60、gt;　　ORL A，#22</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A→DBUS→DR1，RAM→DBUS→DR2，ALU→DBUS→A</p><p>　　執(zhí)行后，A中的值為23H，DR1中數(shù)據(jù)值為23H，DR2中數(shù)據(jù)值為22H，</p><p><b>　　其他寄存器值不變</b></p><p>　　MOV R2，#

61、09</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：RAM->DBUS->R0 </p><p>　　執(zhí)行后，R2中數(shù)據(jù)值為09H，A中值不變，其他寄存器值無效</p><p>　　SUB A,R2</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A->DBUS->DR1，R0->DBUS->DR2，ALU->DBUS->A

62、</p><p>　　執(zhí)行后，A中值為40H，DR1中數(shù)據(jù)值為50H，DR2中數(shù)據(jù)值為10H，</p><p>　　ANL A，#25</p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A->DBUS->DR1，R0->DBUS->DR2，ALU->DBUS->A</p><p>　　執(zhí)行后，A中值為02H，DR1中數(shù)據(jù)值

63、為40H，DR2中數(shù)據(jù)值為25H，</p><p><b>　　其他寄存器值不變</b></p><p><b>　　STA 30</b></p><p>　　數(shù)據(jù)流程：A->RAM 執(zhí)行后，內(nèi)存地址為30H的單元中值為02H</p><p><b>　　HALT 停機(jī)<

64、/b></p><p><b>　　10課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　此次實(shí)驗(yàn)是連續(xù)的幾個(gè)數(shù)的與或運(yùn)算，實(shí)驗(yàn)教簡單，因此我也沒有設(shè)計(jì)很復(fù)雜的代碼。不過它依然很明了的反映了不帶進(jìn)位的邏輯與或的運(yùn)算特點(diǎn)。但是在編譯完代碼運(yùn)行后進(jìn)行指令以及微指令分析時(shí)，仍然有許多地方?jīng)]弄清楚。例如一條指令如何去一一對應(yīng)多個(gè)微指令，每條微指令又起到的作用以及每條指令的流程周

65、期變化等。通過此次試驗(yàn)這些細(xì)節(jié)的問題我慢慢的弄懂了。</p><p>　　通過此次實(shí)驗(yàn)，我更一步熟悉了指令、微指令等等相關(guān)的一些基本知識(shí)以及與此次實(shí)驗(yàn)所連接到的其它科目的一些知識(shí)；我體會(huì)到這次課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是不同與我們之前所做的一些小實(shí)驗(yàn)，它是前面這些小實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起的綜合運(yùn)用；這次實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深了我對此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的理解和運(yùn)用，同時(shí)也使我了解到了它的漏洞和缺點(diǎn)；然后，此次實(shí)驗(yàn)告訴我，要善于運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作

66、中，加強(qiáng)自己動(dòng)手動(dòng)腦的能力，加強(qiáng)獨(dú)立思考分析的能力并以此檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的牢固、扎實(shí)；此次實(shí)驗(yàn)提醒我，知識(shí)的缺乏和漏洞以及運(yùn)用知識(shí)實(shí)現(xiàn)真正需求的問題總是存在的，因此，我必需在以后進(jìn)一步加強(qiáng)運(yùn)用知識(shí)解決問題和實(shí)際動(dòng)手的能力。通過本次課程設(shè)計(jì)，我不僅更加牢固的掌握了計(jì)算機(jī)組成原理的相關(guān)知識(shí)，也學(xué)習(xí)了一些匯編語言的知識(shí)，并且復(fù)習(xí)了數(shù)字邏輯的相關(guān)知識(shí)，可謂是一舉多得。大學(xué)期間像這樣綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)并不是太多，所以在以后的相關(guān)課程設(shè)計(jì)中，我也會(huì)

67、像這次一樣用心的去做，提高自己綜合運(yùn)用知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手的能力。</p><p><b>　　附件1：</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)參考資料</b></p><p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理》，主編：薛勝軍，出版社：武漢理工大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：2003.11 </p><p>　　《

68、計(jì)算機(jī)組成原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)》，主編：薛勝軍、談冉，出版社：武漢理工大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：2006.10</p><p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理》，主編：薛勝軍，出版社：華中科技大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：2005.5</p><p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理》，主編：白中英，出版社：科學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：2000.5</p><p>　　本科生課程設(shè)計(jì)成績評

69、定表</p><p>　　班級：　　　　姓名：　　　學(xué)號(hào)：</p><p>　　注：最終成績以五級分制記。優(yōu)（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、</p><p>　　及格（60-69分）、60分以下為不及格</p><p><b>　　指導(dǎo)教師簽名：</b></p><p>