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计算机组成与体系结构课

程设计实验报告

专业：软件工程

小组成员：贾鹏飞

周云浩

指导老师：刘峰

完成日期：2014年12月

目录：

1.引言

2.数据格式以及命令格式

3.实验设备

4.实验步骤

5.测试源程序

6.复杂模型及微程序流程图

7.程序设计心得

8.参考文献

1.引言

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两个部分组成的，二者是一个有机的整

体，必须协同工作才能发挥计算机的左右。硬件是计算机的物理实体，由运算器、控制器、

存储器、输入设备、输出设备五大部件组成，一般又将运算器和控制器合称中央处理器（CPU）。

软件是支持计算机硬件体系工作的程序的统称，它分为系统软件和应用软件两大类。计算机

系统的工作是由软件和硬件共同来完成的，有些功能既可以由硬件来完成也可以由软件来完

成。

2.数据格式以及命令格式

1）数据格式

模型机规定数据采用定点整数补码表示，字长8位，其格式如下:

7654321

符号尾数

77

其中，第7位为符号位，数值表示范围是-2≤X≤2-1。

2）指令格式

模型机设计四大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和

停机指令。

（1）算术逻辑指令。

设计九条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：

76543210

OP-CODERSRD

其中，OP-CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目的寄存器，并规定：

RS或RD选定的寄存器

00R0

01R1

10R2

九条算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式：

（2）访问指令及转移指令。

模型机设计两条访问指令，即存数(STA)、取数（LDA），两条转移指令，即无条件转移

（JMP）、结果为零或有进位转移（BZC），指令格式如下：

76543210

00MOP-CODERD

D

其中，OP-CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。D为位移量（正

负均可），M为寻址模式，其定义如下：

寻址模式M有效地址B说明

00E=D直接寻址

01E=(D)间接寻址

10E=(RI)+DRI变址寻址

11E=(PC)+D相对寻址

本模型机规定变址寻址寄存器RI指定为寄存器R2。

（3）I/O指令。

输入（IN）和输出（OUT）指令采用单字节指令，其格式如下：