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臣心一片磁针石,不指南方不肯休。——文天祥
成绩:
课程设计报告
课程名称:计算机组成原理课程设计
实验项目:用微指令实现乘法和除法的程序
姓名:刘斌
专业:计算机科学与技术
班级:计算机14-6班
学号:
计算机科学与技术学院
实验教学中心
2016年9月1日
臣心一片磁针石,不指南方不肯休。——文天祥
设计项目名称:用微指令实现乘法和除法的程序(2学时)
一.设计目的
1.在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令(微程序)并验证,从而进一步掌握微
程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系;
2.通过控制器的微程序设计,综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整
机系统的概念;
3.培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。
二.设计内容
针对COP2000实验仪,从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手,以实现乘法和除法
运算功能为应用目标,在COP2000的集成开发环境下,设计全新的指令系统并编写对应的微
程序;之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。
三.使用仪器
1.硬件
COP2000实验仪
PC机
2.软件
COP2000仿真软件
3.辅助
COP2000计算机组成原理实验仪说明书。
四.设计步骤
1.知识储备
1.1.掌握计算机组成原理相关知识
1.2.掌握COP2000模型机的微程序控制器原理。
1.3.掌握有关计算机中实现乘法和除法的算法流程与相应的硬件实现原理。
2.熟悉实验环境
臣心一片磁针石,不指南方不肯休。——文天祥
2.1.熟悉COP2000仿真软件
2.2.将1.3中算法与COP2000实验仪的硬件资源相对应
3.分步设计指令系统并逐步验证
3.1.设计“数据移动”相关指令,并写程序验证功能
3.2.设计“加减法”相关指令,并写程序验证功能
3.3.设计“整数移位”相关指令,并写程序验证功能
3.4.设计“跳转”相关指令,并写程序验证功能
3.5.设计“调用子函数”相关指令,并写程序验证功能
4.设计乘除法,同时验证指令系统的整体功能
4.1.乘法算法设计,并用全新的指令系统实现,验证程序正确性的同时验证指令系
统的正确性。
4.2.除法算法设计,并用全新的指令系统实现,验证程序正确性的同时验证指令系
统的正确性。
五.微程序设计指令原理
该模型机指令系统的特点:
1.总体概述
COP2000模型机包括了一个标准CPU所具备所有部件,这些部件包括:运算器ALU、累加
器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右移门R、寄存器组R0-R3、程序计数器PC、地
址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、中断向量寄存器IA、输入端口IN、输出端口寄存器OUT、程
序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM,以及中断控制电路、跳
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