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《計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)-基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)--跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)號(hào)：課程設(shè)計(jì)題目基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)——跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)教師2012年1月2日19武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：物聯(lián)網(wǎng)1001班指導(dǎo)教師：工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題目:基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)——跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)初始條件：理論：學(xué)完“電工電子學(xué)”、“數(shù)字邏輯”、“匯編語(yǔ)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。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)的軟件、硬件平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)中
2、心硬件平臺(tái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。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(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）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。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，上機(jī)測(cè)試并分析所設(shè)計(jì)的程序。3、課程設(shè)計(jì)的書(shū)寫(xiě)報(bào)告應(yīng)包括：（1）課程設(shè)計(jì)的題目。（2）設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出模型機(jī)的邏輯框圖。（4）設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)，并分析指令格式。（5）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
3、入口地址的形成）。（6）模型機(jī)當(dāng)中時(shí)序的設(shè)計(jì)安排。（7）設(shè)計(jì)指令執(zhí)行流程。（8）給出編制的源程序,寫(xiě)出程序的指令代碼及微程序。（9）說(shuō)明在使用軟件HKCPT的聯(lián)機(jī)方式與脫機(jī)方式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程（包括編制程序中跳轉(zhuǎn)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）。（10）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)）。時(shí)間安排：周一：熟悉相關(guān)資料。周二：系統(tǒng)分析,設(shè)計(jì)程序。周三、四：編程并上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)調(diào)試周五：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日19武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基本
4、模型機(jī)的設(shè)計(jì)——跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)1、課程設(shè)計(jì)的題目基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)——跳轉(zhuǎn)指令的實(shí)現(xiàn)2、設(shè)計(jì)的目的及設(shè)計(jì)原理。2.1課程設(shè)計(jì)目的此次課程設(shè)計(jì)的主要目的有：在詳細(xì)了解所發(fā)的資料內(nèi)容后，根據(jù)書(shū)本的理論和之前的實(shí)踐知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的各個(gè)單元模塊的工作的原理,并了解軟件HKCPT的聯(lián)機(jī)、使用方式，是學(xué)會(huì)規(guī)劃讀/寫(xiě)內(nèi)存、寄存器、數(shù)值計(jì)算等功能,要會(huì)編寫(xiě)相應(yīng)的微程序,并在軟件HKCPT加以實(shí)現(xiàn)。2.2課程設(shè)計(jì)原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中模型機(jī)的運(yùn)行是在微程序的控制下進(jìn)行的，在實(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與之相配合的
5、時(shí)序來(lái)完成，即1條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。這次實(shí)驗(yàn)將能在微程序控制下自動(dòng)產(chǎn)生各部件單元的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)特定指令的功能。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來(lái)完成，CPU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(gè)指令周期全部由微指令組成的序列來(lái)完成，即一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。本實(shí)驗(yàn)采用五條機(jī)器指令：SUB（減法）、ADD（二進(jìn)制加法）、STA（存數(shù)）、MOV（賦值）、JMP（無(wú)條件轉(zhuǎn)移）、JC、RRC（循環(huán)右移）。3、根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出模型機(jī)的邏輯框圖其中運(yùn)算器由2片74L181構(gòu)成8位字長(zhǎng)的ALU單元。2片74LS374作為2個(gè)數(shù)據(jù)鎖
6、存器（DR1、DR2），8芯插座ALU-IN作為數(shù)據(jù)輸入端，可通過(guò)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(lái)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。19武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4、設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)，并分析指令格式4.1指令系統(tǒng)此次實(shí)驗(yàn)涉及的指令有以下幾種：MOVR1,#Data將立即數(shù)Data送到寄存器A中MOVR0,#Data將立即數(shù)Data送到寄存器RI中MOVA,#Dat
7、a將立即數(shù)Data送到寄存器A中JMPAddr跳轉(zhuǎn)到Addr處開(kāi)始執(zhí)行JCAddr如果有進(jìn)位(借位)跳轉(zhuǎn)到Addr處開(kāi)始執(zhí)行RLCA帶進(jìn)循環(huán)左移一位AddA,R0將寄存器R0中的數(shù)據(jù)加到累加器A中SUBA,R1將累加器A中的數(shù)據(jù)減去寄存器R1中的數(shù)據(jù)STAAddr將寄存器中內(nèi)容寫(xiě)入存儲(chǔ)器中HALT停機(jī)指令19武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)指令系統(tǒng)如下表：4.2指令格式一般指令由操作碼和操作碼組成，如下所示：操作碼地址碼此實(shí)驗(yàn)所涉及指令的格式如下：MOV指令采用雙字節(jié)指令，其格式如下：I7I6I5I4I3I2I1I0第1字節(jié):
8、操作碼及RiD7D6D5D4D3D2D1D0第2字節(jié):DataJMP指令采用雙字節(jié)指令,其格式如下:I7I6I5I4I3I2I1I0第1字節(jié):操作碼A7A6A5A4A3A2A1A0第2字節(jié):A
