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计算机硬件基于微程序的复杂模型机课程设计报告
硬件课程设计报告—— 基于微程序的复杂模型机设计硬件课程设计报告——基于微程序的复杂模型机设计一、硬件课程设计目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验之后，做一个综合的系统性设计，这在硬件方面是一个提高，可进一步培养实践能力。二、硬件课程设计内容搭建一台8位模型机，指令系统要求有10条以上，其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。三、指令系统列表采用的一般指令格式为：7 43 21 0OP-CODERSRDDATA/ADDR模型机的指令系统：指令名称操作码指令功能输入（IN）0000将数据输入寄存器R0输出（OUT）0001在LED上输出R0移数（MOV1）0010Data-Reg,立即数送寄存器减法（SUB）0011Rd-Rs-Rd移数（MOV2）0100[Reg]-Reg,寄存器寻址加法（ADD）0101Rd+Rs-Rd条件转移（JNZ）0110判断结果不为零跳转传送（MOV3）0111Reg-[Reg]逻辑与（AND）1000RsRd-Rd逻辑或（OR）1001Rs|Rd-Rd无条件跳转（JMP）1010Data-PC四、微操作流程图运行微程序PC-ARPC+1-PCRAM-BUSBUS-IRP(1)JNZ/JMPADDANDORMOV3R0-BUSBUS-DR1R0-BUSBUS-DR1R0-BUSBUS-DR1R1-BUSBUS-DR2R1-BUSBUS-DR2R1-BUSBUS-DR2R0-BUSBUS-ARPC-ARPC+1RAM-BUSBUS-PCR0-BUSBUS-RAMDR1|DR2-R0DR1DR2-R0R00101010101DR1+DR2-R001MOV2SUBMOV1INPUTOUTPUAM-BUSBUS-R1INPUT-R0R0-BUSBUS-ARDR2-DR1-R1RAM-BUSBUS-R0R1-BUSBUS-DR2R0-BUSBUS-DR1PC-ARPC+1-PCR0-OUTPUT五、验证程序IN R0 MOV R1,05H ADD R1,R0 MOV R1,[R0] SUB R0,R1 JNZ P1 MOV [R0],R0 AND R0,R1P0: OUT R0P1: OR R0,R1 JMP P0六、机器指令及微程序机器指令如下：$P0000; IN R0$P0121$P0205; MOV R1,05H$P0354; ADD R1,R0$P0441; MOV R1,[R0]$P0531; SUB R0,R1$P0660$P0731; JZ(JC)$P0870; MOV[R0],R0$P0984; AND R0,R1$P0A10; OUT R0$P3132;JZ(YES)$P3294;OR R0,R1$P33A0$P340A;JMP微指令如下：$00→01$M0101ED82;PC→AR,PC+1$M0200C050 ;RAM→BUS,BUS→IR,P(1)$INPUT→R0$M1201ED83;PC→AR,PC+1$RAM→BUS,BUS→R1$M1301A404;R0→BUS,BUS→DR1$M0401B205;R1→BUS,BUS→DR2$M05619A01;DR1减DR2→R0$M1401E206;R0→BUS,BUS→AR$RAM→BUS,BUS→R1$M1501A407;R1→BUS,BUS→DR1$M0701B208;R0→DR2,BUS→DR2$M08959B41;DR1加DR2→R1$M1601ED89;PC→AR,PC+1$M0900E0E0;RAM→BUS,BUS→AR,P(3)$M3000D181;RAM→BUS,BUS→PC$空操作$M1701E20A;R0→BUS,BUS→AR$M0A028401;R0→BUS,BUS→RAM$M1801A40B;R0→BUS,BUS→DR1$M0B01B20C;R1→BUS,BUS→DR2$M0CB99A01;DR1DR2→R0$M1901A40D;R0→BUS,BUS→DR1$M0D01B20E;R1→BUS,BUS→DR2$M0EE99A01;DR1+DR2→R0$M1A01ED8F;PC→AR,PC+1$M0F00D181;RAM→BUS,BUS→PC$R0→OUTPUT七、实验截图八、心得体会实验总体来说还是比较容易的，就是在输入微程序和老师的测试程序时比较费力，弄不好又要重新输入（后来听说可以使用软件直接烧制）。再一个就是找错的时候需要
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