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《计算机组成原理课程设计》任务书 实验目的： 通过微程序的编制、装入、执行，验证微程序控制器控制的工作方法。观察微程序的运行过程，为进行简单模型计算机实验做准备。 通过实验分析简单模型机结构，了解计算机工作原理。掌握计算机微程序控制器的控制方法，掌握计算机指令执行过程。 深入了解计算机各种指令的执行过程，以及控制器的组成，指令系统微程序设计的具体知识，通过在简单模型计算机基础上设计新的5条机器指令，以提高学生对计算机机器指令理解，锻炼学生自己动手设计模型计算机机器指令的能力。 实验说明： 要进行这项大型实验，必须清楚地懂得： 模型机的功能部件及其连接关系； 模型机每个功能部件的功能与具体组成； 模型机支持的指令格式； 模型机的微指令格式； 已实现的典型指令的执行实例，即相应的微指令与其执行次序的安排与衔接； 实验内容： 完成总线数据传输控制实验。 完成简单模型计算机实验。 完成机器指令设计实验。可选择其中一项任务 任务之一： 在模型机上实现以下功能： 每次输入2个数，将这2 个数相加，其和依次存入存储器地址为20H开始的3个单元，并送LED显示输出，以上操作循环执行3次后停机。 其中：设R0为循环计数器、R1为累加器、 R2为变址寄存器，Ri就是R2 INPUT DEVICE和OUTPUT DEVICE的端口地址皆为00H。 任务之二： 在模型机上实现以下功能： 对输入开关上的数据和存储器某一单元中的数据进行加法操作，结果累计在存储器某一单 元中，当累计值大于256时转而进行减法操作，即把此存储器单元中的值减去输入开关上的数据，结果送同一存储器单元，当操作结果小于0时再转而进行加法操作，使用显示灯上出现数据连续加，然后连续减，减到0时再连续加。这样连续加民、减直到拔动CLR结束程序运行为止。 任务之三： 分析手动装入程序代码时，为什么必须要在微地址显示灯显示“0001111”时，才从开关上置入指令代码？同时，在手动校验时，为什么只有当微地址显示灯显示“0001001”时，发光管上显示的内容才是内存的数据？ 2、若将OUT指令的操作码改为0101，则微程序必须做什么样的修改？ 3、在微程序流程图上，最多还可以添加几条机器指令？ 实验要求： 根据实验内容完成各指导书中的实验数据的结果、分析和总结。 要求自行设计相关指令微程序；（务必利用非上机时间设计好微程序） 设计测试程序、实验数据并上机调试。 设计报告内容： 包括1）、设计目的； 2）、实验内容和与之相关的逻辑结构图（可参考表1-8、9；表2-1；表2-15；表2-16、17、18；表2-21）；和（图2-15、3-1）。 3）、微程序设计（含指令格式、功能、设计及微程序） 4）、实验数据（测试所设计指令的程序及结果）。 大型实验报告必须打印成册， 备注：1.各班每2人一组,可自由组合但要固定,各班班长将各组组号及学生名单于第一次上机时上报指导教师； 2.各班学生须严格按照规定的时间上机,不得无故缺席、迟到早退，指导教师会严格考勤。 指导教师：付峰、张芳 2012年12月28日 计算机组成原理实验报告 实验目的： 1通过微程序的编制、装入、执行，验证微程序控制器控制的工作方法。观察微程序的运行过程，为进行简单模型计算机实验做准备。 2通过实验分析简单模型机结构，了解计算机工作原理。掌握计算机微程序控制器的控制方法，掌握计算机指令执行过程。 3深入了解计算机各种指令的执行过程，以及控制器的组成，指令系统微程序设计的具体知识，通过在简单模型计算机基础上设计新的5条机器指令，以提高学生对计算机机器指令理解，锻炼学生自己动手设计模型计算机机器指令的能力。 实验内容和与之相关的逻辑结构分析图 完成总线数据传输控制实验。 完成简单模型计算机实验。 完成机器指令设计实验。 三、 程序设计（含指令格式、功能、设计及微程序） 无借位减。 ①指令助记符：SUB DR , [ADDR]。 SUB：无借位减记忆符 DR：通用寄存器号（R3、R2、R1、R0之一） ADDR：存储器直接地址，范围为00H-FFH ②指令格式：二字节指令 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 1 1 0 1 0 1 D R ADDR 指令第一字节的I7，I6=11约定值，I5，I4，I3，I2=0101指令编号，编排在实验八已有的5条指令之后。 ③指令功能：（ADDR）-（DR）→DR，影响Cy，Zi标志位。 指令功能说明：存储器直接地址ADDR中内容减去寄存器SR中的内容，进位