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复杂模型机实验实验报告(共9篇) _复杂模型机实验报告 计算机组成原理实验报告 实验题目： 一台模型计算机的总体设计 之复杂模型机设计 实验目的： (1)在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统，构造一台复杂模型计算机，建立一台基本完整的整机。 (2)为其定义至少五条机器指令，并编写相应的微程序，通过联机调试，观察计算机执行指令：从取指令、指令译码、执行指令等过程中数据通路内数据的流动情况，进一步掌握整机概念。 实验设备 TDN-CM+教学实验系统一套、微型计算机一台、排线若干。 实验原理： (1)数据格式及指令系统： ①数据格式 模型机规定数据采用定点整数补码表示，字长为8位，其格式如下： 其中，第7位为符号位，数值表示范围是－27 ≤X≤27－1 ②指令格式 模型机设计4大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。 A．算术逻辑指令 设计九条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下： 其中，OP－CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目标寄存器，并规定： 九条算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式见表5.2－1。 B.访问及转移指令： 模型机设计两条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA)，两条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移(BZC)，指令格式如下： 其中，OP－CODE为操作码，RD为目的寄存器地址(LDA、STA指令使用)。D为位移量(正负均可)，M为寻址模式，其定义如下： 本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。 C．I/O指令： 输入(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令，其格式如下： 其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“OUTPUT DEVICE”中的数码块作为输出设备。 D．停机指令： 停机指令格式如下： HALT指令，用于实现停机操作。 ③指令系统： 本模型机共有16条基本指令，其中算术逻辑指令七条，移位指令两条，访问内存指令和程序控制指令四条，输入/输出指令两条，其它指令一条。表5.2－1列出了各条指令的格式、助记符和功能。 实验要求 (1)设计的复杂模型机要实现：加法运算、减法运算、加减混合运算、乘法运算和输出结果、循环的功能。 (2)设计的机器指令程序可参考以下实例： 程序 助记符 $P0044 IN 01, R0 $P0146 IN 01, R2 $P0298 ADC R2, R0 $P0381 MOV R0, R1 $P04F5 RLCR1, R1 (3)设计总体结构(模型机各部件连接图)及数据通路框图。 (4)设计机器指令程序(减法运算、加减混合运算、乘法运算)。 (5)设计每条机器指令对应的每一段微程序。 (6)根据机器指令系统要求，设计微程序流程图及确定微地址。 (7)参照微指令流程图，将每条微指令代码化，译成二进制代码表，并将二进制代码表转换成联机操作时的十六进制格式文件。 (8)根据实验接线图(模型机各部件连接图：可参考提供资料)搭好模型机电路。 (9)先按功能模块进行组装和分调。 (10)整机调试，在内存中装入一段机器指令，联机调试程序并进行其它的运行方式等功能调试及执行指令的正确性验证，检测实现的功能是否达到设计要求。 篇二：复杂模型机实验报告 硬件课程设计实验报告 ---基于微程序的复杂模型机设计 班级： 姓名： 硬件课程设计实验报告 一．实验题目： 设计一台有微程序控制的8位模型机，指令系统要求达到10条指令以上。 二．实验目的： (1)在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统，构造一台复杂模型计算机，建立一台基本完整的整机。 (2)为其定义至少十条机器指令，并编写相应的微程序，通过联机调试，观察计算机执行指令：从取指令、指令译码、执行指令等过程中数据通路内数据的流动情况，进一步掌握整机概念。 三．实验设备： TDN-CM+教学实验系统一套、PC微机一台 四．实验原理与指令设计： (1)设计原理： ①数据格式 模型机规定数据采用定点整数补码表示，字长为8位，其格式如下： 其中，第7位为符号位，数值表示范围是－27 ≤X≤27－1 ②机器指令格式 单字节指令寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下： 双字节指令采用直接寻址，其格式如下 其中，OP－CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目标寄存器，并规定： ③微指令格式： 其中，A、B、C三个字段的编码方案如下表： WE,A9,A8三个字段编码方案如下： 运算器逻辑功能表： （2）指令设计： 模型机可设计4大类指