計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1設(shè)計(jì)一個(gè)具有帶進(jìn)位加法和立即數(shù)尋址方式的模型機(jī)2、設(shè)計(jì)一個(gè)具有帶進(jìn)位加法和條件跳轉(zhuǎn)的模型機(jī)專(zhuān) 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)：_09級(jí)37-3班學(xué) 號(hào)：-姓 名：_合 作：_指導(dǎo)教師：_實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2011-6-15 6-17-2-實(shí)驗(yàn)一：設(shè)計(jì)一個(gè)具有帶進(jìn)位加法和立即數(shù)尋址方式的模型機(jī)1問(wèn)題描述本題目設(shè)計(jì)的是一臺(tái)具有輸入、輸出、帶進(jìn)位加法、儲(chǔ)存和跳轉(zhuǎn)功能的模 型計(jì)算機(jī)，并寫(xiě)出工作程序和測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的指令系統(tǒng)。2、設(shè)計(jì)目標(biāo)在設(shè)計(jì)完本程序后，所設(shè)計(jì)模型機(jī)能夠完成從一個(gè)外設(shè)輸入一個(gè)數(shù)到指定 的寄存器中，另外輸入立即數(shù)并將其存入另一個(gè)、寄存器中，兩數(shù)進(jìn)行進(jìn)位相 加

2、并將結(jié)果保存到第一個(gè)寄存器，輸出結(jié)果，并顯示。另外，實(shí)現(xiàn)無(wú)條件跳轉(zhuǎn) 至開(kāi)始。3、指令格式助記符號(hào)機(jī)器指令碼功能IN0000 0000In put - R0ADCImm1110 0000 xxxxxxxxR0+Imm+CY- R0STA addr0010 0000 xxxxxxxxR0 - addrOUTaddr0011 0000 xxxxxxxxaddr - LEDJMPaddr0100 0000 xxxxxxxxaddr - PC4、設(shè)計(jì)微指令(1)定義指令碼，及定義一個(gè)下地址為08H指令指令編碼微地址IN0000 000008ADC0001 000009STA0010 000010OUT0

3、011 000011JMP0100 000012(2)設(shè)計(jì)微指令編碼表 微I SS I S | S|UA5-UA0-3-址000000000110 000 0 00 00 0 0 0 0 0 1010000000111 1011 01 100 0 0 0 1 0020000000011 000 0 00 010 0 1 0 0 0080000000000 010 0 00 000 0 0 0 0 1090000000111 1011 01 100 0 0 0 1 1030000000010 110 0 00 000 0 0 1 0 0040000000110 100 0 10 000 0 0

4、1 0 1051001000110 011 0 10 000 0 0 0 0 10A0000000111 1011 01 100 0 0 1 1 0060000000011 100 0 00 000 0 0 1 1 1070000001010 000 0 10 000 0 0 0 0 10B0000000111 1011 01 100 0 1 1 0 10D0000000011 100 0 00 000 0 11100E0000000010 010 0 00 000 0 11110F0000001100 000 0 10 000 0 0 0 0 10C0000000111 1011 01 10

5、0 1 0 0 0 0100000000011 010 0 01 100 0 0 0 0 1(3)微程序流程圖$M05919A01-4-$M00018001 $M0101ED82 $M0200C048 $M08001001$M0901ED83$M0300B004$M0401A205$M0A01ED86$M0600E007$M07028201$M0B01ED8D!$IT(4)由編碼得到微程序根據(jù)以上編寫(xiě)的微程序，以及微指令代碼化的方法得到的微程序代碼為:-5-$M0D00E00E$M0E00900F$M0F030201$M0C01ED90$M1000D181（5）寫(xiě)工作程序$P0000$P011

6、0$P0222$P0320$P0401$P0530$P0601$P0740$P0800（6）建立聯(lián)機(jī)操作文件為了從PC機(jī)下載工作程序和微程序，需要建立聯(lián)機(jī)操作文件，該文 件是普通的文本文件，擴(kuò)展名為T(mén)XT，可用記事本來(lái)建立的，要求：a、 測(cè)試用的工作程序排在文件的前面，每個(gè)內(nèi)存地址及代碼占一行；-6-b、微指令代碼排在文件的后面，每個(gè)微地址及微指令代碼占一行;(7)按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)驗(yàn)線路實(shí)驗(yàn)采用復(fù)雜模型機(jī)系統(tǒng)連線圖，電路圖如下：(8)運(yùn)行(a)系統(tǒng)與PC機(jī)聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DB型9針RS-232C串口插座，使用配套的串 行通信電纜分別插在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及PC機(jī)的串口，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與PC

7、機(jī)的聯(lián)機(jī)操 作。(b)下載工作程序和微程序使用唐都軟件將工作程序和微程序下載到實(shí)驗(yàn)箱的內(nèi)存和控制存儲(chǔ)器中 其中， 自帶電 線的實(shí)驗(yàn)箱用NCMP53軟件，啟動(dòng)軟件后使用F4裝載進(jìn)行下 載；外接電源線的實(shí)驗(yàn)箱用B7BUSUNTIIBOB7II1B0LDARLOADPCBLDPCADDRESSJTB7AUJ3CB0B7AUJALUB-Bo299BWRUNTl*- ,wM24STATEJNT|H24SIGNALJNTM19LDDR1LDDR211SE|P(1)n.P(2)lP(3門(mén)P(4)比LDR1RSBn-RDRdADCrs,rdXXXXRs RdRs+Rd+CY- R0BZCD00 00 00 0

8、0D當(dāng) cy=1 或 z=1 時(shí)，D-PC否則，順序執(zhí)行。INrdXXXX01 RdSW-rdOUTrdXXXX10 RdRd - LEDHALTXXXX0000停機(jī)3、設(shè)計(jì)微指令(1定義一個(gè)下地址為20H指令指令編碼微地址IN0011 000023MOV0010 000022ADC0001 000021BZCD0000 000020OUT0100 000024HALT0101 000025微(餌設(shè)計(jì)微指令-微地址S3S2S1SM1WEA9A8ABCUA5-UA000000000001100 000 00 0000 0 0 01010000000111 10 1 101 100 0 0 0 1

9、00000000001100()00001100 00 0-10-11-2200000000110 0000 00 1 10 0 0 0 0110000000111 1011 01 100 0 0 0 1030000000011 0100 01 100 0 0 0 0210000000110 1001 00 000 0 0 1 0040000000110 1100 10 000 0 0 1 0051001000110 0110 10 000 0 0 0 0220000000110 0100 10 000 0 0 0 0230000000000 0100 00 000 0 0 0 0240000

10、000100 0000 10 000 0 0 0 0250000000110 0000 00 0010 0 10(3)畫(huà)出微程序流程圖1110111111-ii -(4)微程序代碼根據(jù)以上編寫(xiě)的微程序，以及微指令代碼化的方法得到的微程序代碼為:$M00018001 $M0101ED82 $M0200C060 $M200180C1 $M1101ED83$M0300D181 $M2101A404$M0401B205 $M05919A01$M22019201$M23001001$M24030201PCP*C2Nl-0ZCD22ADC2W、vov2加IN 23#OUT松HA1riF1F1-5F*2Ck

11、Ks-xirb-Rs*?dR+DRlDRgPG2+C：R2.1-13-$M25018025（5）設(shè)計(jì)工作程序代碼，以測(cè)試微程序$P0035$P0124$P0235$P0314$P0444$P0500$P0607$P0750（6）按照實(shí)驗(yàn)一建立聯(lián)機(jī)文檔并按照書(shū)本計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)的附錄2（系統(tǒng)連線參考圖）進(jìn)行連線。（7）運(yùn)行與調(diào)試把程序下載但唐都實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行運(yùn)行和調(diào)試。通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：A、不知道R1、R2、R0三個(gè)寄存器的關(guān)系（請(qǐng)教老師解決）。B、運(yùn)行第一條指令后便停滯，不再執(zhí)行下面的操作。C、解決a后，從輸入模塊輸入到R1或R2都不能實(shí)現(xiàn)。D、條件跳轉(zhuǎn)指令后，執(zhí)行非設(shè)計(jì)程序，程序跑飛了。

12、通過(guò)前面的幾次實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)獲得部分解決方法的經(jīng)驗(yàn)B1、檢查連線未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，估計(jì)可能是哪里接觸不良，故而棄之，換實(shí)驗(yàn)箱，重新調(diào)試，發(fā)現(xiàn)可以運(yùn)行的。C2、自己未能找出錯(cuò)誤所在，請(qǐng)教老師，指出連線上，我們?nèi)圆捎玫氖窃瓉?lái)電路圖，因而沒(méi)有把R1、R2寄存器連到電路中。-14-D3、未設(shè)置好跳轉(zhuǎn)的方向，最后使其跳轉(zhuǎn)到停機(jī)指令，使其處 于停機(jī)狀態(tài)。（8）運(yùn)行結(jié)果程序會(huì)先從SW讀一個(gè)數(shù)放到R1中，然后將R1內(nèi)的數(shù)轉(zhuǎn)移到R0中，然后將R0內(nèi)的數(shù)放到DR1，R1中的數(shù)放到DR2， 然后DR1+DR2+cy放到R0中，然后將R1內(nèi)的數(shù)顯示到LED上， 下一步就進(jìn)入了停機(jī)的死循環(huán)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得體會(huì)經(jīng)過(guò)兩三天的課程設(shè)計(jì)，給我個(gè)人的感覺(jué)有進(jìn)步、好玩。為何 如此說(shuō)呢？對(duì)于我個(gè)人來(lái)講，我是比較喜歡實(shí)驗(yàn)課的，因?yàn)橐粊?lái)實(shí) 驗(yàn)課比理論課有意思一點(diǎn)，二來(lái)，通過(guò)現(xiàn)象和操作更容易理解理論 的內(nèi)容。更何況，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)