计算机组成原理课程设计报告-16位机微程序控制器指令系统的设计与实现_精品.pdf

计算机组成原理课程设 报告 16 位机微程序控制器指令系统的设计与实现 院（系、部）： 信 息 工 程 学 院 小组成员姓名： 班 级： 计08——1、2 指导教师签名： 2011 年 1 月 18 日·北京 京石油化工学院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 课程设计 录 † 一、设计题目2 † 二、设计目的2 † 三、设计说明2 † 四、设计内容2 † 五、任务分工2 † 六、 程设计环境3 † 七、基本指令和扩展指令的执行流程框图3 基本指令流程框图3 扩展指令流程框图4 † 八、基本指令和扩展指令的微程序编码表4 † 九、基本、扩展指令映射表4 基本指令入口地址映射表6 扩展指令入口地址映射表7 † 十、指令设计方案8 将设计好的微码写入控制存储器8 † 十一、测试程序 11 在单步方式下，通过指示灯观察各类扩展指令的微码11 测试扩展指令的程序13 † 十二、自评20 † 十三、遇到的问题及解决方案 20 † 十四、总结20 † 附录21 附录一 程设计日记——贾庭伟21 附录二 程设计日记——李忠元22 附录三 程设计日记——董 元23 附录四 程设计日记——余 鑫24 1 京石油化工学院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 课程设计 一、设计题 16 位机微程序控制器指令系统的设计与实现 二、设计目的 1、深入理解计算机控制器的功能、组成知识和各类典型指令的执行过程； 2、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念； 3、学习微程序控制器的设计过程和相关技术。 三、设计说明 1、TEC—2000 教学机的微程序控制器主 由作为选件的微程序控制器小板 和教学机大板上的7 片GAL20V8 组成。 2、TEC—2000 教学机微程序控制器上 实现的全部基本指令和扩展指令的 控制信号都是由微程序小板上的7 片控制存储器给出的。 3、应了解监控程序的A 命令只支持基本指令，扩展指令应用E 命令将指令 代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P 命令单步调试扩展指令，只 能用G 命令执行扩展指令。 4、要明白TEC—2000 教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理 解TEC—2000 教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式、 执行流程和控制信号的组成。 5、 明确自己 实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束 条件。 6、为了完成扩展指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、 调试正确的实验内容，具体过程包括： 1）确定指令格式和功能，要受教学机已有硬件的约束，应尽量与已实现 指令的格式和分类办法保持一致； 2）划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能，画出指令执行流程框图； 3）在指令微程序表中填写每一个控制信号的状态值，注 特别仔细， 并有 识地体会这些信号的控制作用；分组及任务分配 四、设计内容 完成微程序控制器指令系统的设计，设计29 条基本指令和19 条扩展指令的 功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、运行、调试正确。 五、任务分工 每组四名同学，任务分配或分工为： 1、设计基本指令的执行流程，画出29 条基本指令的执行流程框图和微程序 编码表。 2、设计扩展指令的执行流程，画出19 条扩展指令的执行流程框图和微程序