计算机组成原理课程设计详解.doc

课程设计说明书 计算机组成原理课程设计 院 系：计算机科学与工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2014年12月26日 安徽理工大学课程设计（论文）任务书 计算机科学与工程 院 系 学 号 2012303287 学生姓名 专业（班级） 设计题目 设计基本模型机的指令系统实现循环左移 设 计 技 术 参 数 计算机组成原理教学实验仪一台，排线若干； PC机一台 DJ-CPT816组成原理实验软件 模型机的指令系统，微程序，微指令，程序 设 计 要 求 在基本模型机的基础上构建一组能够实现输入、输出、加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑非、转移指令等八个功能的指令，这些指令的助记符不得与指导书上相同。 指令包括立即数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式。 输入一个16位的数，对其进行循环左移。 工 作 量 画流程图，编写微指令代码和程序。 工 作 计 划 首先认真研究老师所给的题目，了解题目要求做什么。 查阅资料，解决问题。 编写源程序并调试之。 写课程设计说明书。 参 考 资 料 [1]张昆藏.计算机系统结构.北京：科学出版社，1994 [2]白中英.计算机组成原理（第二版）.北京：科学出版社，1998 [3]DJ-CPTH超强型计算机组成原理与系统结构实验指导书 指导教师签字 系主任签字 2014年12月1日 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表 摘要 计算机组成原理课程设计课题是基本模型机的设计与实现。利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程设计，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现一系列的指令功能，最终达到将理论与实践相联系。本次设计完成了相关指令的格式以及编码的设计，实现了机器指令微代码，完成具有一定功能的程序。 本次课程设计的题目是输入一个16位的数，对其进行循环左移。通过设计流程图，编写机器指令，微指令和控制信号程序。首先向存储器中装入数据和程序，然后检查写入是否正确，启动程序执行。另外，还需设计微程序：本课程设计要求实现机器指令：MOVV（传送）,RU（输入),HUO（逻辑或），JIA（加法运算），JIAC(带进位的加法),TZ(判断A寄存器里的内容是否为零)，TIAO(跳转)。以上各微指令设计完毕后，用设计好的指令实现逻辑运算，连接线路在CPTH计算机组成原理教学实验箱运行程序，并将实验结果显示输出。 本次课程设计偏重于对计算机工作的原理和计算机微机的指令系统学习和深入的了解。对以后的学习打下一个好的基础。这一课题的实现不仅使我们对各种微指令有了熟练的掌握，更对以后的学习、工作中有深远的影响。 关键词：微指令，机器指令，循环左移 目录 1原理介绍 1 1.1 cpu功能与原理 1 1.2指令周期 1 1.3微程序控制 1 1.4微程序控制原理 2 1.5微程序控制器 2 2实验环境介绍 3 2.1设计背景分析 3 2.2设计目的与要求 5 3 系统设计 6 3.1.不带进位的循环左移 6 3.2机器指令集的编写与功能 6 3.3程序系统分析 7 3.4程序微指令分析 8 3.5实验结果 10 4 实验总结 13 4.1 设计体会 13 4.2 系统改进 13 5 参考文献 14 1原理介绍 1.1 cpu功能与原理 数据缓存寄存器（DR）））））） 一段微程序对应一条机器指令。微地址?：存放微指令的控制存储器的单元地址。 1.4微程序控制原理 控制存储器(UCM)：这是微程序控制器的核心部件，用来存放微程序。其性能(包括容量、速度、可靠性等)与计算机的性能密切相关。 微指令寄存器(UIR)：存放从UCM取出的正在执行的微指令，它的位数同微指令字长相等。 微地址形成部件：用来产生初始微地址和后继微地址，以保证微指令的连续执行。 微地址寄存器(UMAR) ：它接受微地址形成部件送来的微地址，为下一步从μCM中读取微指令作准备。 1.5微程序控制器 模型机作为一个整体来工作的，所有的微程序控制信号由微程序存储器UM输出，