计算机组成原理课程设计.docx

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实践教学

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XXXX大学

计算机学院

2022年春季学期

计算机组成原理课程设计

题目：

计算机模型机设计-7

专业班级：

计算机科学与技术四班

姓名：

学号：

0016240000

指导教师：

成绩：

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目录

TOC\o1-3\f\h\z\u摘要 I

Abstract II

前言 1

1设计目的和设计原理 2

1.1设计目的 2

1.2设计原理 2

2总体设计 5

3详细设计 7

3.1存储器系统的组成 7

3.2运算器的物理结构 8

3.3指令系统的设计与指令格式分析 12

3.4微程序控制器的逻辑结构及功能 14

3.5微程序的设计与实现 16

4系统调试报告 20

4.1系统调试方法及调试结果 20

4.2调试遇到的问题及解决办法 20

设计总结 21

参考文献 22

致谢 23

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摘要

本次课程设计课题为基本模型机的设计与实现。该设计要求根据计算机组成原理课程所学知识设计、开发一套简单的模型计算机，建立带有16位移位运算指令的整机模型。设计内容包括存储系统、带有片间并行进位16位移位运算功能的运算器、微程序控制器模块、指令系统、输入输出模块。其指令系统包括下列12条指令：ADD、BZC、CLR、IN、JMP、LDA、MOV、OR、OUT、STA、SUB、XOR。并利用指令系统编制汇编语言小程序进行系统调试。最后通过模型机的调试和仿真结果分析与总结测试模型机设计是否完善。

关键词：计算机；模型机；逻辑结构；系统设计；系统测试

Abstract

Thiscoursedesigntopicisthedesignandimplementationofthebasicmodelmachine.ThisdesignrequiresdesigninganddevelopingasetofsimplemodelcomputersaccordingtotheknowledgelearnedinthecourseofComputerCompositionPrinciples,andestablishingacompletemachinemodelwith16bitshiftoperationinstructions.Thedesignincludesmemorysystem,arithmeticunitwith16bitcarryandshiftoperationfunctionbetweenchips,microprogramcontrollermodule,instructionsystem,inputandoutputmodule.Itsinstructionsystemincludesthefollowing12instructions:ADD,BZC,CLR,IN,JMP,LDA,MOV,OR,OUT,STA,SUB,XOR.Andusetheinstructionsystemtocompiletheassemblylanguageappletforsystemdebugging.Finally,throughthedebuggingofthemodelmachineandtheanalysisandsummaryofthesimulationresults,testwhetherthedesignofthemodelmachineisperfect.

Keywords：Computer;Modelmachine;Logicalstructure;Systemdesign;Systemtest

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前言

计算机组成原理是计算机科学与技术学科的一门核心专业基础课。是一门在本科教学中有着承上启下作用的重要课程。在学习《数据结构》、《汇编语言》、《数字电路》等先导课程后，对于本专业的知识框架体系有了整体的认知，但缺少对计算机组成和工作原理缺少系统的学习，因此深入学习该门课程具有必要性。同时这么课程的学习有助于学习《计算机网络》、《微机原理及应用》等后续课程。而课程设计是对该课程知识的应用和实践，能够加深对计算机的时间和