计算机组成原理课程设计 实验报告_精品.doc

 目 录 一 课程设计目的 2 二 课程设计题目 2 1、设计一个具有带进位加法和立即数寻址方式的模型机 2 2、利用CPLD设计一个并行加法器 2 三 实验设备仪器 3 四 设计一个带有循环左移功能的模型机 3 1、问题描述 3 2、设计目标 3 3、指令格式 3 4、准备知识...........................................................................................................3 5、设计微指令……………………………………………………………………6 6、建立联机操作文件……………………………………………………………9 7、连接实验线路 10 8、运行与调试 10 五 利用CPLD设计一个并行加法器 11 1、设计目标 11 2、设计内容 11 3、设计要求 11 4、实验原理 12 5、实验步骤 12 7、运行调试 12 六 总结 14 七 参考文献 15 “计算机组成原理”课程设计 一 课程设计目的 通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本组成，部件的设计、部件间的连接、微程序控制器的设计、微指令和微程序的编制与调试等过程有更深的了解，在此基础上完成一台基本计算机的组成设计，从而加深对理论课程的理解，锻炼自己的独立思考和动手能力。 二 课程设计题目 1、设计一个具有带进位加法和立即数寻址方式的模型机 所设计模型计算机的指令系统共包含五条机器指令：IN(输入)、ADC(带进位加法)、OUT(输出)、STA（存数）、JMP（无条件转移），加法指令的寻址方式为立即数寻址。其中IN指令为单字长（8位），其余为双字长指令。使用R0寄存器作为工作寄存器。 2、利用CPLD设计一个并行加法器 三 实验设备仪器 硬件环境为PC-386以上微机，西安唐都科教仪器公司的TDN-CM+计算机组成原理实验台。软件环境采用WINDOWS操作系统，西安唐都科教仪器公司的TDN-CM+计算机组成原理实验软件，ispDesignEXPERT实验软件。 四 设计一个带有循环左移功能的模型机 1、问题描述 2、设计目标 在设计完本程序后，所设计模型机能够完成从一个外设输入一个数到指定的寄存器中，另外输入立即数并将其存入另一个、寄存器中，两数进行进位相加并将结果保存到第一个寄存器，输出结果，并显示。另外，实现无条件跳转至开始。 3、指令格式 ADC Imm 1110 0000 XXXX XXXX R0+Imm+CY - R0 STA addr 0010 0000 XXXX XXXX R0 - [addr] OUT addr 0011 0000 XXXX XXXX [addr] - LED JMP addr 0100 0000 XXXX XXXX [addr] - PC 4、准备知识 A字段 B字段 C字段 15 14 13 选择 12 11 10 选择 9 8 7 选择 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 LDRi 0 0 1 RS-B 0 0 1 P(1) 0 1 0 LDDR1 0 1 0 RD-B 0 1 0 P(2) 0 1 1 LDDR2 0 1 1 RI-B 0 1 1 P(3) 1 0 0 LDIR 1 0 0 299-B 1 0 0 P(4) 1 0 1 LOAD 1 0 1 ALU-B 1 0 1 AR 1 1 0 LDAR 1 1 0 PC-B 1 1 0 LDPC 表中uA0～uA5为6位的下一条微指令的地址,A、B、C为3个译码字段,分别由三个控制位译码出多位。C字段中的P(1)～P(4)是四个测试字位。其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行，其原理如图2所示。图中I7～I2为指令寄存器的7～2位输出，SE5～SE1为微控器单元微地址锁存器的强制端输出。AR为算术运算是否影响进位及判零标志控制位，其为零有效。B字段中的RS-B、R0-B、RI-B分别为源寄存器选通信号、目的寄存器选通信号及变址寄存器选通信号，其功能是根据机器指令进行三个工作寄存