计算机组成原理课程设计（论文）-一台模型计算机设计与测试.docVIP

辽 宁 工 业 大 学 计算机组成原理 课程设计（论文） 题目： 一台模型计算机设计与测试 院（系）： 电子与信息工程学院 专业班级： 计算机082 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 教授 助教 起止时间： 2011.1.6-2011.1.10 课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 电子与信息工程学院 教研室：计算机组成原理教研室 学 号 080401039 学生姓名 刘强 专业班级 计算机082 课程设计（论文）题目 一台模型计算机设计与测试—减法指令流程 课程设 计（论 文）任 务 将微程序控制器同执行部件（整个数据通路）联机，组成一台模型计算机 用微程序控制器控制模型机数据通路 通过CPU运行机器命令组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，牢固建立计算机的整机概念 用实验箱上连线，并实现所写程序段的功能。用单拍（DP）方式、单指（DZ）连续方式各执行一遍程序。并将结果进行比较，分析。 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 2011 年 1 月10日  目 录 第1章 课程设计简介 1 1.1课题介绍 1 1.2 减法指令流程 1 1.3 课程设计设备 1 1.4 减法指令流程设计任务 1 第2章 数据通路设计 3 2.1 运算器ALU 3 2.2 存储器 3 2.3 输入与输出 6 2.4 数据通路结构 6 第3章 微程序控制器设计 7 3.1 机器指令格式 7 3.2 控制台 7 第4章 机器语言程序设计 11 4.1 机器语言程序及其存储器位置、编码和数据初值的设计 11 4.2 程序执行过程及预测结果 11 第5章 指令流程与测试 12 5.1 接线方法 12 5.2设置通用寄存器R1，R0的值 12 5.3 存程序机器代码 13 5.4用单拍（DP）方式执行一遍程序 13 5.5用单指（DZ）方式执行一遍程序 13 5.6用连续方式执行一遍程序 14 第6章 总结 15 参考文献 16 课程设计简介 1.1课题介绍 将微程序控制器同执行部件（整个数据通路）连机，组成一台模型计算机； 用微程序控制器控制模型机数据通路； 通过CPU运行就跳机器指令（排除终端指令）组成的简单程序，掌握机器指令与伪指令的关系，牢固建立计算机的政绩概念。 1.2 减法指令流程 本次课程设计用到得电路包括运算器、存储器、通用寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、微程序控制器等，将几个模块组成为一台简单计算机。 计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体质能实现流水控制。控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型，每种类型又有流水和非流水两种方案。寄存器堆由1片ispLS11016zu组成，运算器由1片ispLS11024组成。实验台上包括了1片系统编程芯片ispLS11032，可用它实现硬件布线控制 1.3 课程设计设备 （1）TEC—4计算机组成原理实验系统一台 （2）双踪示波器一台 （3）直流万能表一只 （4）逻辑测试笔一只 1.4 减法指令流程设计任务 1．利用机器指令系统编制简单程序，要求至少使用其中五条指令，对自己编制的简单程序进行译码，手工会变成十六进制机器代码。学生根据老师指定完成不同的子标题，即程序中必须包含标题类型的指令。 2．按图，参考组成原理实验的电路图完成连线，控制器是控制部件，数据通路是执行部件，时序产生器是时序部件。连线包括控制台、时序部分、数据通路和微程序控制器之间的链接。其中，为把操作数传给通用寄存器组RF，数据通路上的RS1、RS0、RD1、RD0应分别于IR3至IR0连接，WR1、WR0也应该接到IR1、IR0上。 3.将上述任务1中的程序机器代码用控制台操作存入内存中，并根据程序的需要，用数码开关SW7—SW0设置通用寄存器及内存相关单元的数据。 4.用单拍（DP）方式执行一遍程序，列表记录通用寄存器堆RF中寄存器的数据，以及RAM中的数据，与理论分析值做对比。单拍方式执行是注意观察微地址指示灯、IR/DBUS指示灯、AR2/AR1 指示灯和判断字段指示灯的值，以跟踪程序中取指令和执行指令的详细过程。 5.以单指（DZ）方式重新执行程序一遍，注意观察IR/DBUS指示AR2/AR1指示灯的值。 执行结束后，记录RF中四个寄存器的数据，以及RAM中的数据，与理论分析之作对比。 以连续方式（DB、DP、