计组实验报告(模板)课案.docx

大学计算机科学与工程学院《计算机组成原理》课程设计报告题 目：简单模型机的组成与程序运行姓名：班 级：学 号：指导教师：2016--2017学年第一学期 计算机科学与工程 学院课程设计《计算机组成原理》学号:姓名: 班级: 成绩：评语：（课程设计题目及要求）1. 任务描述1.1题目名称简单模型机的组成与程序运行1.2设计要求基于TD-CMA计算机组成原理教学实验系统，设计一个复杂（简单）计算机整机系统----模型机，分析其工作原理。2. 设计设备PC 机一台，TD-CMA 实验系统一套。3. 设计原理和方法3.1数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据，字长为8位， 8 位全用来表示数据（最高位不表示符号），数值表示范围是： 0≤X≤2^8－1。3.2指令设计模型机设计三大类指令共十条，其中包括运算类指令、控制转移类指令，数据传送类指令。运算类指令包含三种运算，算术运算、逻辑运算和移位运算，设计有2条运算类指令，分别为： AND、DEC，所有运算类指令都为单字节，寻址方式采用寄存器直接寻址。控制转移类指令有3条 HLT、 JMP、 BZC，用以控制程序的分支和转移，其中 HLT为单字节指令， JMP 和 BZC 为双字节指令。数据传送类指令有 IN、 OUT、 MOV、 LDI、 LAD、STA 共5条，用以完成寄存器和寄存器、寄存器和 I/O、寄存器和存储器之间的数据交换，均为双字节指令。3.3指令格式所有单字节指令（AND、DEC、 HLT ）格式如表3.3-1所示：表3.3-176543210OP-CODERSRD其中，OP-CODE 为操作码， RS 为源寄存器， RD 为目的寄存器，并规定如表3.3-2所示：表3.3-2RS 或 RD选定的寄存0R1R2R3IN 和 OUT 的指令格式为如表3.3-3所示：表3.3-37654（1）32（1）10（1）7-0（2）OP-CODERSRDP系统设计五种数据寻址方式，即立即、直接、间接、变址和相对寻址， LDI 指令为立即寻址， LAD、 STA、 JMP 和 BZC 指令均具备直接、间接、变址和相对寻址能力。LDI 的指令格式如下，第一字节同前一样，第二字节为立即数，如表3.3-4所示：表3.3-47654（1）32（1）10（1）7-0（2）OP-CODERSRDdataLAD、STA、JMP和BZC指令格式如表3.3-5所示：表3.3-57654（1）32（1）10（1）7-0（2）OP-CODEMRDD其中 M 为寻址模式，具体如表3.3-6所示，以 R2 做为变址寄存器 RI。表3.3-6寻址方式寻址模式M有效地址E说明00E = D直接寻址3.4指令系统本次试验共用到 10条基本指令，下面列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能，如表3.4-1所示：表3.4-1指令描述助记符号指令格式指令功能AND RD,RSDEC RD0001RS RD0111** RDRD ∧ RS - RDRD-1 - RDLAD M D,RDSTA M D,RSJMP M DBZC M D1100MRD D1101MRDD1110M**D1111 M ** DE - RDRD - EE - PC当FC或FZ=1时,E - PCIN RD,POUT P,RS0010**RDP0011RS**P[P] - RD RS - [P]LDI RD,D0110**RD DD - RDHALT0101** **停机3.5总体设计本次实验的数据通路框图如图3.5-2所示：图3.5-2 数据通路框图本次实验的实验接线图如图3.5-3所示：图3.5-3 实验接线图4、代码清单：; //***** Start Of Main Memory Data *****// （实验代码）（机器指令）（微指令）; //** End Of MicroController Data **//5、设计运行结果分析：5.1（第一步）执行机器指令：执行微指令：如图5.1-1所示，（分析等等….）图5.1-15.2 （第二步）执行机器指令：执行微指令：如图5.2-1所示，（分析结果啥的…….往后的以此类推） ? 图5.2-1图5.7-16、设计小结：（即收获和体会）：写出本次课程设计的收获及体会。大家如果用的上的话就用，想自己设计的也行（这也是自己设计的）。如果以上的格式有啥问题，希望大家可以发在班群里一起讨论，希望能够和大家合作愉快！