毕业设计——基于模型机设计与实现.doc

PAGE 基于模型机设计与实现论文院 系： 戚墅堰计算机08本 专业班级： 学 号： 学生姓名： 仲倩囡 指导教师： 王俊 2010 年 9 月 24 日PAGE PAGE I摘要随着科技的发展，计算机被应用到各行各业，人们步入自动化、智能化的生活阶段。本次论文设计课题是基于模型机的设计与实现，它正体现了这一点。利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程及实验中所学到的实验原理和编程思想，硬件设备自拟，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。该设计完成了各指令的格式及编码的设计，实现了各机器指令微代码，形成具有一定功能的完整的应用程序。部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，能在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，通过设计流程图，编写机器指令，微指令和控制信号程序，实现特定指令的功能。首先向存储器（RAM）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，还需设计三个控制台操作微程序：存储器读操作（READ），存储器写操作（WRITE），运行程序(RUN)。以上各微指令设计完毕后，连接线路在ZY15CompSys12BB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。这一设计的实现不仅使我对各种微指令有了熟练的掌握，更对以后的学习、工作带来深远的影响。关键词：微指令，机器指令，READ，WRITE, RUN，ZY15CompSys12BBPAGE 1目录 TOC \o 2-3 \h \z \t 标题 1,1 HYPERLINK \l _Toc273103178 摘要 PAGEREF _Toc273103178 \h I HYPERLINK \l _Toc273103179 1 设计背景 PAGEREF _Toc273103179 \h 1 HYPERLINK \l _Toc273103180 2 设计目标 PAGEREF _Toc273103180 \h 2 HYPERLINK \l _Toc273103181 3 概要设计 PAGEREF _Toc273103181 \h 2 HYPERLINK \l _Toc273103182 3．1设计目的 PAGEREF _Toc273103182 \h 2 HYPERLINK \l _Toc273103183 3．2设计仪器 PAGEREF _Toc273103183 \h 2 HYPERLINK \l _Toc273103184 3．3设计内容 PAGEREF _Toc273103184 \h 2 HYPERLINK \l _Toc273103185 4 详细设计 PAGEREF _Toc273103185 \h 9 HYPERLINK \l _Toc273103186 4．1系统需求分析 PAGEREF _Toc273103186 \h 9 HYPERLINK \l _Toc273103187 4．2系统目标 PAGEREF _Toc273103187 \h 9 HYPERLINK \l _Toc273103188 4．3功能分析 PAGEREF _Toc273103188 \h 9 HYPERLINK \l _Toc273103189 4．4详细步骤 PAGEREF _Toc273103189 \h 9 HYPERLINK \l _Toc273103190 总结 PAGEREF _Toc273103190 \h 13 HYPERLINK \l _Toc273103191 参考文献（资料） PAGEREF _Toc273103191 \h 14设计背景通过计算机组成原理理论课和几次实验的学习，尝试设计六条机器指令，并编写相应的微程序，完成由基本单元电路构成一台基本模型机，再经过调试指令和模型机使其在微程序的控制下自动产生各部件单元的正常工作控制信号。在设计基本模型机的实验过程中，个别部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本毕业设计将能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期，全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一条微程序。本毕业设计要求实现六条机器指令：IN（输入)，与AND（逻辑乘），STA（存数），OUT（输出），或OR（逻辑加），异或XOR（逻辑异）的输入，输出。重点主要在逻辑运算的设计中。设计目标在“微程序控制器的组成与