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计算机组成原理 课程设计报告 专 业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012年 1 月 4 日 课程设计的题目（设计一台嵌入式CISC模型机） 设计一台嵌入式CISC模型计算机（采用定长CPU周期、联合控制方式），并运行能够成一定功能的机器语言程序进行验证。 ●连续输入5个有符号整数（8位二进制补码表示，用十六进制数输入），求最大的负数并输出显示。 说明：①5个有符号数从外部输入； ②一定要使用符号标志位（比如说SF），并且要使用为负的时候转移（比如JS）或不为负的时候转移（比如JNS）指令。 第二类（最高成绩为“良”）：采用单数据总线结构的运算器，不采用RAM； CISC模型机数据通路框图 操作控制器的逻辑框图 模型机的指令系统和所有指令的指令格式 I/O指令输入（IN1）指令采用单字节指令，其格式如下： 7?????6?????5????4 ?3?????2 1??????0 ????????操作码 ??×???× ?????Rd 输出（OUT1） 7?????6?????5???4 ??3?????2 1??????0 ????????操作码 ?????Rs ×?????× 说明：Rs指源寄存器，Rd指目的寄存器。自增指令7?????6?????5????4 ?3?????2 1??????0 ????????操作码 ??×????× ???Rd 转移指令条件转移指令（JB、JN）和无条件转移指令（JMP）采用单字节指令 7???6??54 ?3??2 1??0 ???操作码 ××??×?×? ????????????地??????址 说明：“地址”中的值就是要转移的地址值比较指令（CMP）和MOV指令比较指令（CMP）和MOV1采用单字节指令，格式如下：7???6???5? 4 3???2 ?1????0 ????操作码 ????Rd ?????????????地??????址 MOV采用双字节指令，格式如下： 7???6???5?4 3???2 ?1????0 ????操作码 ×??×????Rd ?????????????地??????址 指令7??6??5??4 ?3???2 1????0 ???操作码 ?×??×?????Rd 负数测试TEST采用单字节指令，格式如下： 7???6???5???4 ??3?????2 ?1????0 ????????操作码 ??×????× ?????Rd ×× Rd 将数据存到Rd寄存器 OUT1 Rs 1 1 1 1 Rs ×× (Rs)→LED ADD Rs,Rd 1 1 0 0 Rs Rd (Rs)+(Rd)→Rd CMP Rs,Rd 1 0 1 0 Rs Rd (Rs)-(Rd),锁存CY和ZI INC Rd 1 1 0 1 ×× Rd (Rd)+1→Rd MOV Rd,data 1 0 0 1 ×× Rd data data→Rd JMP addr 1 1 1 0 ×××× addr addr→PC JB addr 1 0 1 1 ×××× addr 若小于，则addr→PC 说明：①对Rs和Rd的规定： Rs或Rd 选定的寄存器 0 0 R0 0 1 R1 1 0 R2 ②模型机规定数据的表示采用定点整数补码表示，单字长为8位，其格式如下： 7 6 5 4 3 2 1 0 符号位 尾数 ③设计时序产生器电路 T1、T2、T3、T4与CLR、Q之间的关系图 所有机器指令的微程序流程图 嵌入式CISC模型计算机的顶层电路图 汇编语言源程序 算法思想为R0寄存器初始化为00H，R1寄存器初始化为80H，R2寄存器存入输入的数据，然后判断R2寄存器中的数，如果为正数或0则跳转到L1，如此循环5次，如果为负数则继续执行。判断R1寄存器中数和R2中的数的大小，如果R2R1时，则把R2放到R1中。 ? 然后R0自增一，为取下一个数做准备，然后判断是否已经取完了5个数。R2寄存器初始化为05H，将R0和R2中的数进行比较。如果R0中的数比R2中的数小，则跳到L2处执行，输出R1中的最大负数。每次比较完后R1中都保存的是最大的负数。如此循环5次，最后输出R1中的数，即最大的负数。 MOV R0,00H /将立即数00H→R0（R0用于计数） MOV R1,80H