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《機(jī)組課設(shè)報告-基本模型機(jī)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、目錄第一章課程設(shè)計概述21.1課程設(shè)計的教學(xué)目的21.2課程設(shè)計任務(wù)和基本要求21.3設(shè)計原理2第二章規(guī)定項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證32.1設(shè)計原理32.2操作步驟7第三章指定應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)93.1設(shè)計任務(wù)93.2任務(wù)分析以及解決方案93.3設(shè)計原理93.3.1模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路圖93.3.2匯編指令功能及格式設(shè)計、匯編程序設(shè)計及注釋103.4程序運(yùn)行分析及討論12第四章收獲和體會154.1我的收獲與體會(戴佐文)154.2我的收獲與體會(李韋華)154.3我的收獲與體會(翁良)15第一章課程設(shè)計概述1.1課程設(shè)計的教學(xué)目的本課程設(shè)計的教
2、學(xué)目的是在常握計算機(jī)系統(tǒng)組成及內(nèi)部工作機(jī)制、理解訃算機(jī)各功能部件工作原理的基礎(chǔ)上,深入掌握數(shù)據(jù)信息流和控制信息流的方法,進(jìn)一步加深對計算機(jī)系統(tǒng)各模塊間相互關(guān)系的認(rèn)識和整機(jī)的概念,培養(yǎng)開發(fā)和調(diào)試計算機(jī)的技能。在設(shè)計實(shí)踐中提高應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識分析問題和解決問題的能力。1.2課程設(shè)計任務(wù)和基本要求本課程設(shè)計以TD-CMA計算機(jī)組成原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為平臺完成。1.按給定的數(shù)據(jù)格式和指令系統(tǒng),理解微程序控制器的設(shè)計原理。2.設(shè)計給定機(jī)器指令系統(tǒng)以及微程序流程圖,按微指令格式寫出微程序的微指令代碼。3.連接邏輯電路,完成啟動、測試、編程、校驗(yàn)
3、和運(yùn)行,并觀測運(yùn)行過程和結(jié)果。4.將微程序控制器模塊與運(yùn)算器模塊、存儲器模塊聯(lián)機(jī),組成一臺模型計算機(jī)。5.用微程序控制器控制模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路。6.通過在模型機(jī)上運(yùn)行有機(jī)器指令組成的簡單程序,掌握機(jī)器指令與微指令的關(guān)系,建立計算機(jī)的整機(jī)概念,掌握計算機(jī)的控制機(jī)制。7.按指定應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行匯編指令格式及功能設(shè)計,并設(shè)汁相應(yīng)的機(jī)器指令代碼,按照模型機(jī)數(shù)據(jù)通路設(shè)計實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令功能的微程序。在PC機(jī)上編輯機(jī)器指令和微程序,裝載代碼到TD-CN1A實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用要求。1.3設(shè)計原理在部件實(shí)驗(yàn)屮,我們是人為用二進(jìn)制開關(guān)來模擬一些控制信號
4、完成數(shù)據(jù)通路的控制。而在本課程設(shè)計中,數(shù)據(jù)通路的控制由微程序控制器來完成。計算機(jī)從內(nèi)存中取出一條機(jī)器指令到指令執(zhí)行結(jié)束的一個指令周期全部rti微指令的序列來完成,即一條機(jī)器指令對應(yīng)一個微程序。第二章規(guī)定項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2.1設(shè)計原理在部件實(shí)驗(yàn)屮,我們是人為用二進(jìn)制開關(guān)來模擬一些控制信號來完成數(shù)據(jù)通路的控制。而在本課程設(shè)計中,數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來完成。計算機(jī)從內(nèi)存中取出一條機(jī)器指令到指令執(zhí)行結(jié)束的一個指令周期全部山微指令組成的序列來完成,即一條機(jī)器指令對應(yīng)一個微程序。本設(shè)計的規(guī)定項(xiàng)目采用五條機(jī)器指令:ADD(二進(jìn)制加法)、
5、AND(邏輯與)、STA(存數(shù))NOT(取非)、IN(輸入)、OUT(輸出)、HALT(停機(jī))、其指令格式如表1(前4位是操作碼):助記符號指令格式指令功能ADDRD,RS0000RSRDRD+RStRDANDRD,RS0001RSRDRDfRStRDSTAMD,RS1101MRDRRDtENOT0010**RDPRDINRD,P0010**RDP[P]tRDOUTP,RS0011RS**PRSt[P]HALT0101****停機(jī)IN為單字長(8位),含義是將數(shù)據(jù)開關(guān)8位數(shù)據(jù)輸入到R0寄存器;ADD為雙字長指令,第一字為操作碼,
6、第二字為操作數(shù)地址,其含義是將R0寄存器的內(nèi)容與內(nèi)存中以A為地址單元的數(shù)相加,結(jié)果放在RO;STA為雙字長指令,含義是將R0中的內(nèi)容存儲到以第二字A為地址內(nèi)存單元屮;OUT為雙字長指令,含義是將內(nèi)存中以第二字為地址的數(shù)據(jù)讀到數(shù)據(jù)總線上,由數(shù)碼管進(jìn)行顯示;NOT是單字長指令,執(zhí)行該指令時,程序?qū)0寄存器中的值取反,最后放在R0寄存器中。微指令格式如表3所示,當(dāng)微指令格式確定Z后,下一步就是確定后續(xù)微指令地州通常的方法是先確定微程序分支處的微地址,因?yàn)槲⒊绦蚍种幮枰M(jìn)行判斷測試,這些微地址確定以后,就可以在一個“微地址表”中將分支
7、微地址填入相應(yīng)的分支微地址單元,避免以后的設(shè)計中因重復(fù)使用而造成錯誤,對于其他位置就可以按一條微指令對應(yīng)一個微地址隨意填寫。242322212019181716151413121110987S3S2SISOMOnWEA9A8ABC654321uA5uA4uA3uA2uAluAOB字段A字段151413選擇000001LDRi010LDDR1011LDDR2100LDIR101LOAD110LDAR121110選擇000001RS-B01()0111001()1ALU-B110PC-B111C字段:987選擇000001p(l)01
8、0011100P(4)101110LDPC表3:微指令格式按照數(shù)據(jù)通路可畫出機(jī)器指令的微程序流程圖如圖2所示,當(dāng)擬圧“取值”微指令時,該微指令的判別測試字段為P(l)測試,由于取值指令是所有微程序都是用的公用微序,因此P(l)測試結(jié)果岀現(xiàn)多路分支,