计算机组成原理课程设计报告16位模型机的设计.doc

- PAGE . z. **经济学院 华信学院 计算机组成原理课程设计报告 计算数据块中所有数据的累加和并存储到内存单元中 题 目 16位模型机的设计 姓 名 学 号 4114170801 班 号 一 班 指导教师 成 绩 2014年1月目 录 TOC \o 1-3 \h \u 7545 一、引言 3 10130 1.1设计目的 3 28905 1.2设计任务 3 26095 二、 详细设计及实现 4 15336 2.1 拟定指令系统 4 25165 2.2指令格式 5 24546 2.3寻址方式 5 6087 三、16位CPU的模型 7 5467 3.1 各功能部件的VHDL设计 9 18244 3.2 16位模型机的设计与实现 22 8779 四、总结 27 11488 五、参考文献： 27 12378 六、 代码 28 - . z. 一、引言 1.1设计目的 为掌握并稳固本学期所学习的计算机组成原理知识，设计本次试验。运用整合所学的相关知识，一步步设计构造一台根本的模型计算机，明确计算机的控制原理与控制过程，稳固和灵活应用所学的理论知识，掌握计算机组成的一般设计方法，提高学生设计能力和实践操作技能，为从事计算机研制与设计打下根底。 1.2设计任务 本机功能：计算数据块中所有数据的累加和并存储到内存单元中。 汇编代码如下： START： MOV SI, OFFSET SRC1 ;源操作数地址送SI MOV DI，OFFSET D*T ；目的操作数地址送DI MOV B*，OFFSET SRC2 ；完毕地址送B* MOV BL 0 ；设置BL中初值为0 NE*T： MOV AL，[SI] ；取数 ADD BL , AL ; 数据相加 MOV [DI]，AL ；存数 CMP SI, B* ; JE START ；如果SI=B*，则转向START INC SI ；修改源地址 JMP NE*T ；转向NE*T 二、 详细设计及实现 2.1 拟定指令系统 分析： 依据汇编语言程序得出部件间的数据流的方向为 立即数→存放器 存放器?内存 内存操作数采用存放器间址寻址方式 源与目的存放器内容比拟，如果源等于目的转移，转向地址在指令中提供 存放器加1指令 无条件转移指令，转向地址在指令中提供。 指令类型 〔指令中的立即数为一个字即16位〕 立即数→存放器 需要在指令中指出存放器及立即数 如：LOADI R0，10H，此指令为双字指令 内存操作数→存放器 需要在指令中指出间址存放器及目的存放器 如：LOAD R3，[R1]; 指令为单字指令 存放器→内存 需要指令中指出源存放器及间址存放器 如：STORE [R2]，R7; 指令为单字指令 存放器内容比拟产生转移的指令 需要指令中指出源、目的存放器以及转向的地址 如：BRANCHEQI 0000H; 指令为单字指令 存放器加1指令 指令中指出存放器 如： INC R1，指令为单字指令 无条件转移指令 指令中提供转向地址 如：BRANCHI 0008H; 指令为单字指令 - . z. 2.2指令格式 单字指令格式 单指令但操作数：INC BRANCHI 单指令双操作数：mov load store LOADI 双字指令格式 双字三操作数： BRANCHEQI BRANCHGTI 操作码 指令 功能 00001 LOAD 将存放器间址的存储单元内容装载到存放器 00010 STORE 将存放器的数据存入到存放器间址的存储单元 00011 MOV 将源存放器内容传送到目的存放器 00100 LOADI 将立即数装入到存放器 00101 BRANCHI 无条件转移到由立即数指定的地址 0011