东北大学秦皇岛分校_组成原理课设..doc

东北大学秦皇岛分校 计算机组成原理课程设计 专业名称 计算机科学与技术 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间 .1.5-.1.8 东北大学秦皇岛分校课程设计任务书 专业：： 学生姓名： 设计题目： 设计实验条件 综合楼试验室808 二、设计任务及要求 ； ； ； ； 6. 74LS138译码器。 三、设计报告的内容 设计题目与设计任务 题目：指令系统及数据总线设计 1、16位模型机设计－指令系统及计数器设计 表1.指令系统设计 指令编号 指令助记符 机器码1 机器码2 指令功能 10 ADDC A, @R? 001001 将间址存储器的值加入累加器A中,带进位 27 OR A, MM 011010 MM 累加器A“或”存储器MM地址的值 35 MOV MM, A 100010 MM 将A中的值送入存储器MM地址中 37 READ MM 100100 MM 从外部地址MM中读入数据，存入寄存器A中 2、模型机硬件设计： 数据总线DBUS 3、逻辑电路设计： 74LS138译码器 2.前言 1.融会贯通计算机组成原理课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各个模块的工作原理及相互联系的认识； 2.学习运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优点； 3.培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。 3.设计主体 ADDC A, @R? 格式：操作码和地址码 操作码：ADDC 地址码：A, @R? 功能：将间址存储器的值加入累加器A中,带进位 寻址方式：直接寻址 第27号指令： 助记符：OR A, MM 格式：操作码和地址码 操作码：OR 地址码：A,MM 功能：累加器A“或”存储器MM地址的值 寻址方式：直接寻址 第35号指令： 助记符：MOV MM, A 格式：操作码和地址码 操作码：MOV 地址码：MM,A 功能：将A中的值送入存储器MM地址中 寻址方式：直接寻址 第37号指令： 助记符：READ MM 格式：操作码和地址码 操作码：READ 地址码：MM 功能：从外部地址MM读入数据，存入累加器A中 寻址方式：直接寻址 【系统设计】 1. 模型机逻辑框图 图1 整机逻辑框图 图2 芯片引脚逻辑框图 图3 CPU逻辑框图 【设计指令系统】 指令系统设计 表2 第10条指令：ADDC A，@R？ 指令类型：算术运算符 寻址方式：寄存器直接寻址 第27条指令：OR A, MM 指令类型：逻辑运算指令 寻址方式：存储器直接寻址 第35条指令：MOV MM, A 指令类型：数据传送指令 寻址方式：存储器直接寻址 第42条指令：READ MM 指令类型：读指令 寻址方式：存储器直接寻址 2、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 决定是将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、MAR