模拟运算器课程设计精要.doc

计算机组成原理 课程设计 --模拟运算器实验平台 指导老师:于兴 姓名:云山 学号:200201020429 班级:02计算机四班 完成时间:2005.01.13—2005.01.14 一、设计题目： 模拟运算器实验平台 二、设计要求： 完成TEC－2计算机组成的原理实验系统的脱机实验模拟。 能在此程序上正确完成实验一。 编程语言不限：VC++，Delphi，Java等 设计内容： 数据的输入。 数据的处理。 操作数的选择 八功能ALU的实现 SVZC值的获得 结果的去向及存储的选择 四、设计过程： 根据设计的内容、需要以及自己所学的知识，本次课程设计所采用的编程语言是：Delphi7.0 1.需求分析： 分析得需用：数据信号、控制信号、指示灯信号（即16个指示信号）、及结果输出区（即三个文本框显示的结果）来实现ALU的八种运算功能：、、、、、、、。为此可分三个模块来现实该应用程序。这三个模块即三个窗口：应用程序启动时的界面、应用程序打开后的窗口、提供该软件的信息和与我们联系的方式的信息窗口。三个模块围绕这三个窗口的内容和实现的功能来编写相应的代码。 2.概要设计： a、通过以上的分析应用程序打开后的窗口即主窗口实现方法如下： 数据信号D15－D0用分别16个复选框表示，位于控制信号1与控制信号2之间，当选中时表示该位输入为‘1’，反之该位输入为‘0’；置入数据信号区。用16个圆圈表示16个指示灯置入窗口，放于窗口的顶部，用红色表示指示灯亮，用白色表示指示灭；用三个文本框来显示输出的二进制、十六进制以及SVZC结果，并分别标注‘Binary’、‘Hex’、‘SVZC’；控制信号分为：控制信号1（S2-S0、FS4－FS1、CONT\STEP），控制信号2(MI8-MI0、A3－A0、B3－B0、SCI1－SCI0、SCIHI－SCIH0)，用29个复选框表示，控制信号1位于三个文本框的下部，控制信号2位于窗口底部，当选中是用‘1’表示该状态位，否则用‘0’表示；另外用三个按钮包括：电源按钮（power）、步幅按钮(step)、重置按钮（reset）、控制按钮（ldmc）来控制ALU运算是的一些操作，外加一电源按钮实现数据赋初值。步幅按钮：实现ALU的运算。重置按钮：实现数据还原即为数据的初始状态。控制按钮：这个现在先不用。在主界面的顶部将有两个按钮：操作说明和关闭程序。操作说明：单击它将会打开帮助文档，该文档为已经编译的HTML文档即可执行文件。关闭程序：单击它将会关闭程序即退出应用程序。 同时为了提高程序的实用性，在其主界面上使用了状态栏。该状态栏包括：提示信息（显示当前的日期和星期）、操作结果（表明该操作是否执行成功，如果执行成功其操作结果将显示“操作成功”否则显示“操作失败”）、操作状态（表明数据是否在处理中，如果正在进行运算则将显示“正在执行相应的操作”否则 将显示“空闲中….”。布局如下： b、应用程序启动时的界面的实现方法： 使用溅射窗口可以告知用户程序及相应的数据正在加载用户需要等待一会以及.软件的名称及相应的信息，本程序使用它只是为了增加程序的视觉效果。该窗口实现起来相当简单，因此在这里不作过多的介绍。相应的功能请参考源代码。 c、软件信息窗口的实现方法： 软件信息告知用户该软件的制作时间，及与我们联系方式并且可以得到提供帮助的信息，由于该窗口的实现比较简单，因此不作详细叙述。相应的功能请参考源代码。 3.详细设计： a、输入数据： 由十六个复选框分别表示十六位的二进制数据，当某复选框位被选中时表示该位输入为 ‘1’，否则表示该位为‘0’；但由于该‘0’和‘1’用字符串来表示，因此设置了十六个字符串的变量分别用来记录复选框的状态（复选框选中时就给相应的字符串变量赋‘1’；否则赋‘0’），最后通过对十六个字符串变量进行相加操作（连接操作），就可得到其十六位的数据信号。 通过控制信号开关FS4置‘1’，主脉冲置为单步方式，即STEP/CONT开关拨想STEP一边，将MI8-MI0置为‘011000111’，A3－A0、B3－B0、SCI1－SCI0、SCIHI－SCIH0分别置为‘0000’、‘0000’、‘00’、‘00’，再将十六位数据开关置入相应的数据，按压一次STEP键后即可将其数据信号置入寄存器R0，同样设置只将B3－B0该为‘0001’，在按压一次STEP键后即可将数据信号置入寄存器R1，即实现了数据的载入（数据的输入）。 b、处理数据： ALU实现八中功能，其中每一种功能有两个输入端R和S，R输入端有A和0值，S输入端有A、B、Q和0四值，输入端R、S的选择及数据输出方向分别由I0－I8 9个输入信号控制，其中I0－I2决定数据来源，I3－I5决定干什么，I