硬件课程设计报告样本555.docVIP

院 　系： 计算机系 专 　 业：计算机科学与技术 学 　号： 110601125 110601153 110601154 姓　　名： 贾志鹏 张征 张之韬 指导教师：　　帅辉明　 　 (标明本组的座位号) 南京理工大学紫金学院 2010.5 一、设计目的 通过本次硬件实验, 设计一个使用微程序控制器的模型计算机，搭建一个复杂模型机的基本模型,加深对于计算机组成原理的认识,深刻了解计算机体系结构,熟悉计算机内部各个部件的工作原理与流程，让我们理论与实践并行。 二、所用设备 TDN-CM++实验教学系统一台,PC微机一台, 三、设计思想 1、确定设计目标：确定所设计计算机的功能和用途。? 2、确定指令系统：确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。? 3、确定总体结构与数据通路：总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构，列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。? 4、设计指令执行流程：数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。根据指令的复杂程度。????每条指令所需要的机器周期数。对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。? ５、确定微程序地址：根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。? ６、根据微指令格式，将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化，写入到控制存储器中的相应单元中。? ７、组装、调试：在总装调试前，先按功能模块进行组装和分调， 因为只有功能模块工作正常后，才能保证整机的运行正确。 四、指令系统格式 字 段 说 明 A B C WE A9 A8 Y 功能 15 14 13 选择 12 11 10 选择 9 8 7 选择 0 0 0 Y0 读INPUT 0 0 0 无 0 0 0 无 0 0 0 无 0 0 1 Y1 读RAM 0 0 1 Ldri 0 0 1 Rs-b 0 0 1 P(1) 1 0 1 Y1 写RAM 0 1 0 Lddr1 0 1 0 Rd-b 0 1 0 P(2) 1 1 0 Y2 写OUTPUT 0 1 1 Lddr2 0 1 1 Ri-b 0 1 1 P(3) 0 1 1 Y3 无 1 0 0 Ldir 1 0 0 299-b 1 0 0 P(4) 0 1 0 Y2 读接口芯片端口 1 0 1 Load（pc置数） 1 0 1 Alu-b 1 0 1 Ar（影响z c） 1 1 0 Ldar 1 1 0 Pc-b 1 1 0 Ldpc 移位控制电路功能表 299-b s1 s0 m 功能 0 0 0 任意 保持 0 1 0 1 循环右移 0 1 0 0 带进位循环右移 0 0 1 0 循环左移 0 0 1 1 带进位循环左移 任意 1 1 任意 装数 五、微操作流程图 生成指令及对应微程序列表 地址 微操作 24 23 22 21 20 19 18 17 16 151413 121110 9 87 6 5 4 3 2 1 S3 S2 S1 S0 M Cn WE A9 A8 A B C ua5 ua4 ua3 ua2 ua1 ua0 00 复位,p(4) 0 0 0 0 0 0 0 1 1 000 000 100 0 0 1 0 0 0 01 Pc-ar,pc+1-pc 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 0 0 0 0 1 0 02 Ram-ir,p(1) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 100 000 001 0 1 0 0 0 0 10 input-r0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 001 000 000 0 0 0 0 0 1 12 Pc-ar,pc+1-pc 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110 0 0 0 1 1 1 07 RAM-bus-ar 0 0 0 0 0 0 0 0 1 110 000 000 0 0 1 0 0 0 08 R0-bus-ram 0 0 0 0 0 0 1 0 1 000 001 000 0 0 0 0 0 1 11 Pc-ar,pc+1-pc 0 0 0 0 0 0 0 1 1 110 110 110