计算机硬件课程设计报告(吴敬诚).docVIP

计 算 机 组 成 原 理 ——课程设计 学 号： 090004124 姓 名: 吴敬诚 班 级: 计科80901 指导老师: 葛桂萍 2011 年 6 月 一、设计目的与要求 目的：通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本组成，部件的设计，部件间的连接，微程序控制器的设计，微指令和微程序的编制与调试等过程有了更深的了解，加深对理论课程的理解。 要求： 1. 运算器：采用单累加器多寄存器结构（开关KA、KB、KC、KR分别置左、右、右、左）。 2. 指令系统：多于16条指令，外设和内存统一编址、统一操作指令。 3. 内存寻址方式： 寄存器直接寻址 寄存器间接寻址 直接寻址 立即数寻址 二、设计原理 1.样机逻辑框图：见图一 2.样机指令系统和指令执行流程：见表一 3.样机微指令格式和指令微程序：见表二 三、设计微操作信号 1、运算器模块（ALU） SA 接XO接M16 SB 接X1接M17 P0 接CY P1 接A0接SR P2 接A7接SL CA 接Φ非 S3~S0 接M23~M20 Cn的非 接M19 M 接M18 CG 接M11 CC 接Φ非 OB 接M8 OT 接M10 CT 接+5V 2、寄存器堆模块（REG） RR 接M1 A 接I0 B 接I1 3、指令部件模块（I-PC） P+1 接M6 GI 接M7 CI 接Φ非 CK 接Φ CLR 接+5V OI 接M15 4、内存模块（MEM） RC=M2+Φ非 WC=M3+Φ非 5、总线缓冲模块（BUS） B1、B3 接RF B2=RC+IAB2·IAB10 KA 接IAB0 PA 接IAB1 6、启停和时停模块（R-P） DR 接M5 RCP 接Φ非 7、微程序控制模块（MPG） MLD 接M4 MP+1 接+5V MCLR 接R0 MCLK 接P0 MIG 接地 MD10~MD6 接地 MD5 接I7 MD4 接I6 MD3 接I5 MD2 接I2 MD1~MD1 接+5V 四、硬件接线 SA-X0-M16 M-M18 CK-Φ MIG-GND SB-X1-M17 CG-M19 CLR-+5V MD10-GND P0-CY OB-M8 OI-M15 MD9-GND P1-A0-SR OT-M10 B1-B3-RF MD8-GND P2-A7-SL CT-+5V KA-IAB0 MD7-GND CA-Φ非 -CC RR-M1 KB-IAB1 MD6-GND S3-M23 A-I0 DR-M5 MD5-I7 S2-M22 B-I1 MLD-M4 MD4-I6 S1-M21 P+1-M6 MP+1-+5V MD3-I5 S0-M20 GI-M7 MCLR-R0 MD2-I2 Cn的非-M19 CI-Φ非-RCP MCLK-P0 MD1-MD0-+5V 接线图 五、调试 1、根据计算机硬件实验及课程设计指导书，先内存，读内存；写控存，读控存，看看所用的机器是否有问题； 2、将自己所连得线路连入机器中； 3、将所有的微指令输入所用的机器中，然后依次调试存取类指令、调试算逻类运算类指令、调试跳转类I/O设备操作类指令，看机器是否可以运行存取指令、加减指令、移动指令； 4、若不行，检查自己输入的程序是否正确以及检查电路是否有误；若电路成功，就可以做老师的题目了。 六、验收题目 ①、(35H)-(36H)→37H ②、(37H)左移两位→38H ③、(37H)右移四位→39H ④、(38H)-(39H)+(37H)→40H 七、程序代码 地址 指令 指令编码 035 F6H 036 FFH 、、、 、、、 、、、 041 LDA 035 80 042 35 043 MOV R0，A 44 044 LDA 036 80 045 36 046 SUB A,R0 0