广东海洋大学计算机组成原理报告书-基本模型机的设计与实现.doc

《计算机组成与结构》课程实习 基本模型机的设计与实现 系 别： 信息学院桃丽实验过程，错误设计 一、设计要求 1、课程设计题目：基本模型机的设计与实现 2、分组设计一台基本模型机，并在模型机上运行一个简单的程序。每组2-3人，要求各组的指令系统不同。 3、根据设计的图纸，在验台上进行组装，并调试成功。 4、在组装调试成功的基础上，整理出设计图纸和其他文件，包括： （1）总框图（数据通路图） （2）微程序流程图 （3）微指令格式 （4）微程序代码表 （5）调试小结 二、课程实习使用的实验设备 系统功能：输入两个正整数，计算两正整数之间所有的正整数累加之和。即是累加求和。 需求分析：本程序包含加法（add）、减法(sub)、自加1(inc)、自减1(dec)、条件转移(jc)、无条件转移(jmp)、停机(stp)等机器指令其中Inc和dec为单独设计其他指令为模型机所自带的 设计模块：微指令设计、机器指令设计。 各模块功能： 微指令：定义并执行多个并行操作微命令，包含控制字段、判别测试字段、下地址字段 机器指令：包含操作码和操作数，操作码就是指令的动作 它会在CPU上产生相应的硬件动作 操作数可以是被加工的数据也可以是数据的地址 用于指定操作的对象. 输入输出的信号的含义及要求：在R0和R1分别输入待运算是数R2输入FF由减法R2-R1用来控制累加次数 本程序用来计算两个数的累求和 数据通路： 设计指令执行流程： 微指令信号表 NC1 NC0 TJ CN# M S3~S0 M1 LDDR1 WRD LRW CEL ALU_BUS RS_BUS SW_BUS IAR_BUS LDER M3 AR1INC LDAR1 LDIAR M4 PCINC PCADD LDPC LDIR INTC INTS P3~P0 UA6~UA0 微址 ADD 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 3BH 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 34H DEC 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 3DH 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 34H SUB 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 3AH 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 34H JC 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 IFH 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0FH INC 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 3CH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 34H JMP 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0FH STP 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0FH 微指令代码化: 指令 储存器入口地址 机器代码 SUB R1，R2 00H 16H INC R2 01H A8H JC +4 02H 9