乘法指令流程.doc

辽 宁 工 业 大 学 计算机组成原理 课程设计（论文） 题目：一台模型计算机设计与测试 ——乘法指令流程 院（系）： 电子与信息工程学院 专业班级： 计算机101班 学 号： 100401020 学生姓名： 海米提江·乃买提 指导教师： 瞿 涛 教师职称： 讲 师 起止时间：13-01-07至13-01-11 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院 教研室：计算机科学与技术 学 号 100401020 学生姓名 海米提江·乃买提 专业班级 计算机101班 课程设计（论文）题目 一台模型计算机设计与测试 ——乘法指令流程 课程设计（论文）任务 利用试验箱中的电路模块组合成为一台简单计算机，数据通路的控制由微程序控制器完成，CPU从内存取出一条机器指令到执行指令结束的一个机器指令周期，是由微指令组成的序列完成。 主要设计内容： 1. 将微程序控制器同执行部件联机，组成一台模型计算机； 2. 用微程序控制器控制模型机数据通路； 3. 通过CPU运行机器指令，编写乘法指令所对应的微程序。 要求： 1、根据题目和实验箱中的所有电路，设计一台简单计算机,并绘制出电路原理图以及微程序流程图。 2、认真独立完成所规定的设计内容(4000字左右)，严禁相互抄袭； 3、撰写、打印设计说明书一份。 指导教师评语及成绩 平时成绩： 论文质量： 答 辩： 总成绩 ： 指导教师签字： 年 月 日  目 录 第1章 一台模型计算机设计方案 4 1.1 引言 4 1.2 总体方案论述 4 第2章 系统的硬件设计 8 2.1 系统整体设计方案 8 2.2 数据通路设计 8 2.3 存储器的设计 10 2.4 微程序控制器设计 10 2.3 模型机的设计与调试 14 第3章 微程序的设计 15 3.1微程序功能说明 15 3.2微程序流程图 18 第4章 课程设计总结 19 参考文献 20  第1章 一台模型计算机设计方案 1.1 引言 运用所学的知识，通过使用实验箱掌握各个单元模块的工作原理将其组成完整的系统，并了解程序编译、加载的过程，以及通过微单步、单拍调试理解模型机中的数据流向。本次课设主要是进行简单指令的执行，将数字逻辑以及计算机组成原理等几个方面的知识结合到一起利用模型机实现简单的运算，从而了解逻辑运算运算单元的运行过程 1.2 总体方案论述 其系统组成框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 1.运算器ALU 运算器ALU由一片ispLSI1024（U47）组成，在选择端S2、S1、S0控制下，对数据A和B进行加、减、与、直通、乘五种运算,功能如下： 表1 运算器功能表 选 择 操 作 S2 S1 S0 0 0 0 A B 0 0 1 A A（直通） 0 1 0 A + B 0 1 1 A - B 1 0 0 A(低4位) X B(低4位) 进位C只在加法运算和减法运算时产生。加运算中，C表示进位；减运算中，C代表借位。加、减运算产生的进位（借位）在T4的上升沿送入C寄存器保存。与、乘、直通操作 不影响进位C的状态，即进位C保持不变。 当ALU_BUS = 1时，运算结果送往数据总线DBUS。加、减运算产生的进位（借位）C与控制台的C指示灯相连。 2.DR1和DR2 DR1和DR2是运算操作数寄存器，DR1和ALU的B数据口相连，DR2和ALU的A数据口相连。DR1和DR2各由2片74HC298（U23、U24、U21、U22）组成。U23是DR1的低4位，U24是DR1的高4位；U21是DR2的低4位，U22是DR2的高4位。当M1=0 且LDDR1=1 时，在T3的下降沿，DR1接收来自寄存器堆B端口的数据；当M1=1 且LDDR1=1 时，在T3的下降沿，DR1接收来自数据总线D_