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华北电力大学8位模型机设计.
课程设计(综合实验)报告
( 2014-- 2015年度第一学期)
名 称: 计算机组成原理
题 目: 8位模型机设计
院 系: 计算机系
班 级: 计科1203
学 号: 2012
学生姓名:
指导教师: 李 梅
成 绩:
日期:2015年 1月17日
摘要
本文围绕8位模型机的设计进行阐述,设计了相应的模型机数据通路、运算器、存储器、指令系统及微程序控制,说明了部件中数据和控制信号的来源、去向、功能、时序、以及部件之间数据和控制信号的来源、去向、功能和时序等细节,实现了具有运算、读写等功能的8位模型机。对于硬件结构,本模型机整体采用单总线结构。其中,使用了4个可编程寄存器和3个不可变成寄存器,ALU使用2片SN74181构成串行加法器,存储系统整体由寄存器和主存储器组成,存储器由一片8K×8的58C65组成。对于指令系统和微程序设计,在指令格式设置中,限定了寄存器寻址和寄存器间接寻址两种方式,设定了3条操作码(一条空操作码用于扩展)。微指令格式设置为27位,设定了基本数据通路控制、访存控制、顺序控制三个主要的控制字段。
关键词:8位模型机 单总线结构 数据通路 微程序控制
前言
《计算机组成原理》是高等学校计算机科学与技术专业的核心基础课,主要任务是能系统而完整地理解计算机硬件系统地组成结构和工作原理,培养对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。因此,实验课程的设计也应该在完成基本的运算器、控制器、存储器、总想等单元的基础上,重点将其整合形成基本的模型机,现以复杂指令模型机的设计和实现过程来说明如何对组成原理课程的综合运用。
目录
1.摘要-----------------------------------------------------------------------1
2.前言-----------------------------------------------------------------------1
3.设计目的与任务--------------------------------------------------------3
4.整机设计方案-----------------------------------------------------------3
5.运算部件-----------------------------------------------------------------7
6.存储系统-----------------------------------------------------------------9
7.指令系统-----------------------------------------------------------------9
8.微程序控制器----------------------------------------------------------11
9.设计总结----------------------------------------------------------------14
10.参考文献--------------------------------------------------------------15
11.附录--------------------------------------------------------------------16
1 .设计目的与任务
1.1设计目的
根据计算机组成原理课程所学知识,设计一个8位的模型计算机。
掌握计算机的基本组成和功能;
掌握计算机各大部件的功能与设计方法;
深入学习计算机各类典型指令的执行流程;
深入学习微程序控制器的原理和设计过程;
掌握微程序的设计方法,学会编写二进制微指令代码表;
综合运用所学知识,在掌握部件单元电路设计的基础上,进一步构造一台基本的模型计算机,建立计算机整机概念;
通过本次设计,理论联系实践,进一步加强学生分析问题、解决问题的能力,提高自身硬件设计水平。
1.2设计任务
查阅文献资料,一般在5篇以上;
以TEC-XP教学实验计算机系统为背景,通过调研、分析现有的模型机,建立8位的整机模型;
完成8位模型机的整机设计和各部件的具体设计;
撰写设
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