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計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)(全)成績?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名劉建成班級(jí)學(xué)號(hào)1103050115專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目多寄存器減法\右移位\輸入輸出等指令實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)評(píng)語組長簽字:成績?nèi)掌?013年6月21日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院信息學(xué)院專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名劉建成班級(jí)學(xué)號(hào)1103050115課程設(shè)計(jì)題目多寄存器減法\右移位\輸入輸出等指令實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):利用EL-JY-II型計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀提供的硬件資源,通過設(shè)計(jì)(包括整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、指令設(shè)計(jì)、微程序設(shè)計(jì)、微指令設(shè)計(jì)、調(diào)試程序設(shè)計(jì)等)、組裝、調(diào)試三個(gè)步驟完成一臺(tái)微程序控制的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)。具體要求如下:掌握實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)。熟悉實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的組裝和調(diào)試方法。設(shè)計(jì)如下幾條機(jī)器指令的格式,指令格式可以采用單字長或雙字長設(shè)計(jì)。算術(shù)減法運(yùn)算指令:SUBrs,rd(功能rs-rd->rd)輸入輸出指令:IN#DATA,rd(功能DATA->rd)OUTRi(功能Ri的值->LED輸出)轉(zhuǎn)移指令:JMPADDR(功能ADDR->PC)右移位運(yùn)算指令:RRCrs,rd(功能rs的值帶進(jìn)位循環(huán)右移一位->rd)設(shè)計(jì)微指令的格式,編寫上述每條機(jī)器指令所對(duì)應(yīng)的微程序,并上機(jī)調(diào)試。4、通過如下程序的編寫調(diào)試,驗(yàn)收機(jī)器指令、微指令、微程序的設(shè)計(jì)結(jié)果。IN#data,R0IN#data,R2SUBR0,R2RRCR2,R0OUTR0JMP00H工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:第17周:布置課程設(shè)計(jì)任務(wù),查閱資料,分組設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室組裝與調(diào)試。第20周:調(diào)試,驗(yàn)收,答辯,編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師:2013年6月21日專業(yè)負(fù)責(zé)人:2013年6月22日學(xué)院教學(xué)副院長:2013年6月22日目錄1.實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì) 11.1整機(jī)邏輯框圖設(shè)計(jì)及整機(jī)的邏輯框圖 11.2指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31.3微操作控制部件的設(shè)計(jì) 51.3.1微指令編碼的格式設(shè)計(jì) 51.3.2微操作控制信號(hào)設(shè)計(jì) 61.3.3微程序順序控制方式設(shè)計(jì) 71.4編寫調(diào)試程序 152.實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的組裝 153.實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的調(diào)試 163.1調(diào)試前準(zhǔn)備 163.2調(diào)試步驟和調(diào)試結(jié)果 193.3心得體會(huì) 194、參考文獻(xiàn) 201.實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)1.1整機(jī)邏輯框圖設(shè)計(jì)及整機(jī)的邏輯框圖輸入設(shè)備數(shù)據(jù)暫存器LT2數(shù)據(jù)暫存器LT174299寄存器R2寄存器R2寄存器R2程序計(jì)數(shù)器PC地址寄存器AR存儲(chǔ)器(MEM)脈沖源及時(shí)序指令寄存器IR微控器輸出設(shè)備此模型機(jī)是由運(yùn)算器,控制器,存儲(chǔ)器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備五大部分組成。圖1.1模型機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.運(yùn)算器又是有299,74LS181完成控制信號(hào)功能的算邏部件,暫存器LDR1,LDR2,及三個(gè)通用寄存器R0,R2等組成。2.控制器由程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器、地址寄存器、時(shí)序電路、控制存儲(chǔ)器及相應(yīng)的譯碼電路組成。3.存儲(chǔ)器RAM是通過CE和W/R兩個(gè)微命令來完成數(shù)據(jù)和程序的的存放功能的。4輸入設(shè)備是由置數(shù)開關(guān)SW控制完成的。輸出設(shè)備有兩位LED數(shù)碼管和W/R控制完成的圖1-1中運(yùn)算器ALU由U7--U10四片74LS181構(gòu)成,暫存器1由U3、U4兩片74LS273構(gòu)成,暫存器2由U5、U6兩片74LS273構(gòu)成。微控器部分控存由U13--U15三片2816構(gòu)成。除此之外,CPU的其他部分都由EP1K10集成。存儲(chǔ)器部分由兩片6116構(gòu)成16位存儲(chǔ)器,地址總線只有低八位有效,因而其存儲(chǔ)空間為00H--FFH。輸出設(shè)備由底板上的四個(gè)LED數(shù)碼管及其譯碼、驅(qū)動(dòng)構(gòu)成,當(dāng)D-G和W/R均為低電平時(shí)將數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)送入數(shù)碼管顯示。在開關(guān)方式下,輸入設(shè)備由16位電平開關(guān)及兩個(gè)三態(tài)緩沖芯片74LS244構(gòu)成,當(dāng)DIJ-G為低電平時(shí)將16位開關(guān)狀態(tài)送上數(shù)據(jù)總線。在鍵盤方式或聯(lián)機(jī)方式下,數(shù)據(jù)可由鍵盤或上位機(jī)輸入,然后由監(jiān)控程序直接送上數(shù)據(jù)總線,因而外加的數(shù)據(jù)輸入電路可以不用。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線為16位,指令、地址和程序計(jì)數(shù)器均為8位。當(dāng)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入指令寄存器、地址寄存器和程序計(jì)數(shù)器時(shí),只有低八位有效。1.2指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)Rs或rd選定寄存器00R001R110R2規(guī)定:表1.1寄存器表(1)存儲(chǔ)器訪問及轉(zhuǎn)移指令設(shè)計(jì)的2條訪問指令,即存數(shù)(STA),取數(shù)(LDA),2條轉(zhuǎn)移指令,即無條件轉(zhuǎn)移(JMP),結(jié)果為零或有進(jìn)位轉(zhuǎn)移指令(BZC),指令格式見表1.2存儲(chǔ)器的訪問表:表1.2存儲(chǔ)器的訪問表7654321000MOP-CODErdD其中OP-CODE為操作碼,rd為寄存器。M為尋址模式,D為位移量,D隨M的不同其定義也不相同(2)尋址方式見表1.3尋址模式表:表1.3尋址模式表尋址模式M有效地址E說明00E=D直接尋址01E=(D)間接尋址10E=(R1)+DR1變址尋址11E=(PC)+D相對(duì)尋址注:本機(jī)規(guī)定變址寄存器R1

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總結(jié)

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