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东北大学秦皇岛分校
计算机组成原理课程设计
专业名称 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间 20.12.23~2015.1.3
课程设计任务书
专业：： 学生姓名：
设计题目：
一、设计实验条件
’CYB’ M0 00 11 00 01 M1 01 10 M2 10 11 M3 11 00 11 10
【系统设计】
模型机逻辑框图
图1
图2
图3
2. 指令系统设计
第7号指令： ADD A,EM
指令类型：算术运算指令
寻址方式：直接寻址
指令格式：
001110 XX 操作码及寻址类型
第14号指令： SUB A, @R?
指令类型：算术运算指令
寻址方式：寄存器间接寻址
指令格式：
001101 XX 操作码及R？的选择00,01,10,11
第28号指令： OR A, #II
指令类型：逻辑运算指令
寻址方式：立即数寻址
指令格式：
010111XX 操作码
第33号指令： MOV R?, A
指令类型：数据传送指令
寻址方式：寄存器间接寻址
指令格式：
001001 XX 操作码及R?的选择00,01,10,11
3. 微操作控制信号
1、XRD ：外部设备读信号，当给出了外设的地址后，输出此信号，从指定外设读数据。
2、EMWR：程序存储器EM写信号。
3、EMRD：程序存储器EM读信号。
4、PCOE：将程序计数器PC的值送到地址总线ABUS上(MAR)。
5、EMEN：将程序存储器EM与数据总线DBUS接通，由EMWR和EMRD 决
是将DBUS数据写到EM中，还是从EM读出数据送到DBUS。
6、IREN：将程序存储器EM读出的数据打入指令寄存器IR。
7、EINT：中断返回时清除中断响应和中断请求标志，便于下次中断。
8、ELP：PC打入允许，与指令寄存器IR3、IR2位结合，控制程序跳转。
9、FSTC：进位置1，CY=1
10、FCLC：进位置0，CY=0
11、MAREN：将地址总线ABUS上的地址打入地址寄存器MAR。
12、MAROE：将地址寄存器MAR的值送到地址总线ABUS上。
13、OUTEN：将数据总线DBUS上数据送到输出端口寄存器OUT里。
14、STEN：将数据总线DBUS上数据存入堆栈寄存器ST中。
15、RRD：读寄存器组R0-R3，寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
16、RWR：写寄存器组R0-R3，寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
17、CN：决定运算器是否带进位移位，CN=1带进位，CN=0不带进位。
18、FEN：将标志位存入ALU内部的标志寄存器。
19、WEN：将数据总线DBUS的值打入工作寄存器W中。
20、AEN：将数据总线DBUS的值打入累加器A中。
21-23: X2~ X0 ： X2、X1、X0三位组合来译码选择将数据送到DBUS上的寄存器。
24-26: S2~ S0 ： S2、S1、S0三位组合决定ALU做何种运算。
指令执行流程
编号 助记符 功能 机器码 周期总数CT 节拍数 微操作 控制信号 涉及的硬件 1 _FATCH_ 取指令 000000XX 10 T2 PC→MAR PCOE,MAREN PC, MAR, EM, W , IR T1 EM→W EMEN,EMRD,WEN T0 W→IR IREN PC + 1 7 ADD A,
EM 将存储器EM地址的值加入累加器A中 001110XX
111 T7 PC→MAR POCE,MAREN PC, MAR,EM,W, A, ALU, F T6 EM→W
PC→PC+1 EMEN,EMRD,WEN T5 W→MAR WEN，WAREN T4 EM→W EMEN，WEN T3 A+W→DBUS→A S2 ~S
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