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计算机组成原理课程设计报告

作者姓名：程壑

专业：网络工程

学号：092055132

指导教师：郭芸俊

完成日期：2011年12月

太原工业学院

计算机工程系

摘要

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本课程设计是利用所学的计算机结构和工作原理的知识，独立完成简单计算

机的模型机设计，并用PROTEUS软件进行验证。设计过程中重点实现：运算器执

行算术逻辑运算的具体实现，半导体存储器的系统连接和扩充方法，数据通路组

成和实现，控制器的基本原理和设计实现，模型系统验证程序的存储。首先构思

创建一个计算机系统模型，然后将系统拆分运算器、存储器、控制器和输入输出

接口五部分，分别进行设计和验证

关键字：计算机系统模型，运算器，存储器，控制器，输入输出接口，PROTEUS

软件

正文:

一、设计目的

为了更好的掌握计算机的的组成原理和结构，通过实际编写一个简单的指令系统的指

令，并在机器中实现。使抽象的原理形象化。

二、采用设备

带有仿真软件的计算机一台。

三、设计原理

部件实验过程中，各部件单元的控制信号是以人为模拟产生为主，而本次实验将能在

微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据

通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的

一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。

本实验采用七条机器指令：IN（输入），STA（存数），OUT（输出），JMP（无条

件转移），RLC(带进位左移)，RR（右移），SUB（减法）其指令格式如下（前三位为操

作码）：

=================================================================

机器指令码助记符说明

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P0000;INR0,SW;数据开关→R0

P0110;RLCR0;R0带进位左移

P02200E;SUBR0,0EH;R0-(0EH)→R0

p04A0;RRR0;RO右移

P05400F;STA0FH,R0;R0→(0FH)