复杂模型机方案说明书
课程设计复杂模型机设计

课程设计复杂模型机设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握复杂模型机设计的基本原理和方法,培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并掌握复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法。
2.技能目标:学生能够运用所学知识,独立完成复杂模型机的搭建和调试。
3.情感态度价值观目标:学生培养团队合作精神,提高问题解决能力和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.复杂模型机的基本概念:介绍复杂模型机的定义、特点和应用领域。
2.复杂模型机的组成原理:讲解复杂模型机的各个组成部分及其功能。
3.复杂模型机的设计方法:介绍复杂模型机的设计原则和方法。
4.复杂模型机的搭建与调试:指导学生进行实际操作,培养学生的动手能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:通过讲解复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法,使学生掌握相关理论知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解复杂模型机的应用和设计。
4.实验法:指导学生进行复杂模型机的搭建与调试,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习材料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能参与到实验环节中来。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和理解能力。
2.作业:布置适量的作业,要求学生独立完成,以评估其掌握知识的情况。
3.考试:安排期中考试和期末考试,全面测试学生对课程知识的掌握程度。
实验四复杂模型机的组成与程序运行

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《计算机组成原理》课程设计报告题目: _实验四复杂模型机的组成与程序运行__设计题目名称:复杂模型机的组成与程序运行要求:基于TD-CMA计算机组成原理教学实验系统,设计一个复杂计算机整机系统—模型机,分析其工作原理。
根据模型机的数据通路以及微程序控制器的工作原理,设计完成以下几条机器指令和相应的微程序,输入程序并运行。
START: IN 00H,R1DEC R1BZC RESULT ;为0 则跳转LDI R2,50H ;读入数据始地址LAD R3,[RI],00H ;从MEM 读入数据送R3,变址寻址,偏移量为 00HADD [RI]00H,R3 ;累加求和INC RI ;变址寄存加1,指向下一数据OUT 40H,[RI]00H ;和在OUT 单元显示JMP START ;跳转至STARTRESULT: HLT ;停机50H、51H、52H、53H、54H、55H单元内容分别为12H、34H、55H、23H、05H。
2 设计设备PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套,排线若干。
3 设计原理和方法设计原理3.1.1 数据格式:模型机规定采用定点补码表示法表示数据,字长为8位,8 位全用来表示数据(最高位不表示符号)7 6 5 4 3 2 1符号尾数数值表示范围是:3.1.2 指令设计模型机设计三大类指令共十五条,其中包括运算类指令、控制转移类指令,数据传送类指令。
运算类指令包含三种运算,算术运算、逻辑运算和移位运算,设计有6 条运算类指令,分别为:ADD、AND、INC、SUB、OR、RR,所有运算类指令都为单字节,寻址方式采用寄存器直接寻址。
控制转移类指令有三条HLT、JMP、BZC,用以控制程序的分支和转移,其中HLT为单字节指令,JMP 和BZC 为双字节指令。
数据传送类指令有IN、OUT、MOV、LDI、LAD、STA 共6 条,用以完成寄存器和寄存器、寄存器和I/O、寄存器和存储器之间的数据交换,除MOV 指令为单字节指令外,其余均为双字节指令。
cma复杂模型机课程设计

cma复杂模型机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解CMA复杂模型机的概念、原理及适用范围;2. 掌握CMA复杂模型机的算法步骤,能够运用相关知识解决实际问题;3. 了解CMA复杂模型机在优化、机器学习等领域的应用。
技能目标:1. 能够运用CMA复杂模型机进行数学建模,解决实际问题;2. 掌握CMA复杂模型机的编程实现,提高编程能力;3. 学会分析CMA复杂模型机的性能,对其进行优化和改进。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对CMA复杂模型机的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与表达能力;3. 培养学生具备创新思维,敢于面对挑战,勇于克服困难。
课程性质:本课程为选修课程,适用于高年级学生,以拓展学生的知识面和提升实践能力为主。
学生特点:学生具备一定的数学基础、编程能力和实际问题分析能力。
教学要求:结合实际案例,以任务驱动的方式进行教学,注重理论与实践相结合,提高学生的动手实践能力。
通过课程学习,使学生能够掌握CMA复杂模型机的相关知识,并能在实际中运用。
教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,提高其综合素质。
二、教学内容1. CMA复杂模型机基本概念与原理:- 复杂模型机的定义与分类;- CMA算法的基本原理与数学描述;- CMA算法的优势与局限。
2. CMA复杂模型机的算法步骤与应用:- CMA算法的具体步骤;- CMA算法在不同领域的应用案例分析;- CMA算法在实际问题中的应用。
3. CMA复杂模型机的编程实现与优化:- 编程环境与工具介绍;- CMA算法的编程实现;- CMA复杂模型机的性能分析与优化。
4. 数学建模与实际问题解决:- 数学建模的基本方法;- CMA复杂模型机在数学建模中的应用;- 实际问题的分析与解决方案设计。
教学大纲安排:第一周:CMA复杂模型机基本概念与原理;第二周:CMA算法的步骤与应用案例分析;第三周:CMA复杂模型机的编程实现;第四周:CMA复杂模型机的性能分析与优化;第五周:数学建模与实际问题解决。
实验六 复杂模型机的设计与实现

实验六复杂模型机的设计与实现本实验旨在介绍复杂模型机的设计与实现,包括硬件设计、软件开发以及测试等环节。
一、实验目的1、了解复杂模型机的原理和结构。
4、学会使用测试工具对复杂模型机进行测试和验证。
二、实验原理复杂模型机是一种灵活多变的系统,其结构和输入规则可以进行修改和扩充。
其原理是通过对输入的逐步处理和变换,获取到相应的输出结果。
复杂模型机的硬件设计包括电路结构和部件选择等方面,需要根据具体的应用场景进行选择和设计。
而软件开发则包括编程语言、算法设计以及接口设计等方面。
最终,测试是对复杂模型机进行验证的过程,通过测试可以发现系统中存在的问题,进行修改和优化。
三、实验内容1、硬件设计硬件设计是复杂模型机设计中一个非常重要的环节。
根据具体的应用场景,需要选择合适的器件和电路结构。
例如,在一些需要大量数据传输的应用场景中,需要选择高速缓存、高速总线等器件,以提升系统处理速度。
此外,还需要注意信号处理、干扰防护、热稳定性等问题。
2、软件开发软件开发包括编程语言的选择、算法设计、接口设计等方面。
在编程语言的选择方面,C、C++、Python等语言都有优缺点,需要根据实际情况进行选择。
算法的设计则是根据具体的应用场景来的。
例如,在图像处理领域中,常用的算法有人脸识别、图像增强等。
接口设计包括输入输出接口的设计,需要实现对多种交互方式的支持,如图形界面、脚本等。
3、测试和验证测试和验证是对复杂模型机进行验证的过程,通过测试可以发现系统中存在的问题,进行修改和优化。
常用的测试工具包括单元测试、集成测试、性能测试等。
四、实验步骤根据实际需求进行硬件设计,选择器件和电路结构。
最终进行硬件搭建和测试。
根据实际需求进行软件开发和实现,包括编程语言的选择、算法设计、接口设计等方面。
最终进行软件测试和验证。
五、实验注意事项1、在进行实验前,需要对硬件和软件进行备份,以免因实验操作失误造成数据丢失或损坏。
2、在进行大规模测试前,需要对系统进行充分的测试和验证,以确保系统的稳定性和性能。
组成原理课程设计-复杂模型机

课程设计报告课程名称:计算机组成原理设计题目:复杂模型机专业:xxxxxx 姓名:xx学号:xxxxx 同组人:xxxxxx 指导教师:xx二零一六年一月目录1、课程设计任务书 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 性能指标和设计要求 (3)2、本设计模型机体系结构及功能 (3)2.1 模型机的体系结构 (3)2.2 模型机所具有的基本功能 (4)3、模型机硬件设计 (4)3.1 模型机总体结构设计 (4)3.2 模型机的硬件实现 (5)3.3 模型机数据通路的设计 (5)4、模型机机器指令系统设计 (6)4.1 指令设计 (6)4.2 指令格式 (6)4.3 指令系统 (8)5、模型机控制器微程序设计 (9)5.1 机器指令周期分析 (9)5.2 模型机硬件译码电路 (9)5.3 微程序流程图设计 (11)5.4 微指令格式设计 (12)5.5 微指令编码设计 (12)5.6微指令地址及控存存储器设计 (13)6、模型机功能测试 (14)6.1 机器指令功能调试 (14)6.2整机功能测试 (17)7、结论 (18)8、致谢 (18)9、附录 (18)1、附录一 (18)2、附录二 (19)1、课程设计任务书1.1 设计任务1、基本模型机的设计与实现。
2、在基本模型机的基础上设计一台复杂模型机。
1.2 性能指标和设计要求利用所学过的理论知识,特别是微程序设计的思想,设计基于微程序控制器的模型计算机,包括设计相应的硬件平台、机器指令系统和微指令等。
设计环境为TD-CMA 计算机组成原理教学实验箱、微机,联机软件等。
同时设计好基于模型机的测试验证程序,并在设计好的硬件平台上调试通过,以验证所设计的模型机功能的可行性与可靠性。
在设计完成的前提下,撰写出符合要求的课程设计说明书并通过设计答辩。
1.基本模型机设计与实现设计一台简单模型机,在具备基本必要的硬件平台的基础上,进一步要求其机器指令系统至少要包括五条不同类型指令:如一条输入指令(假设助记符为IN),一条加法指令(假设助记符为ADD),一条输出指令(假设助记符为OUT)、一条无条件转移指令(假设助记符为JMP)和一条停机指令(假设助记符为HLT);在设计好的模型机基础上,设计一个进行两个数求和运算的测试验证程序,用以验证模型机功能的可行性与可靠性。
《模型飞机作业设计方案》

《模型飞机》作业设计方案一、设计背景:模型飞机是一种受到许多学生喜爱的手工制作活动,通过制作模型飞机可以培养学生的动手能力、耐心和创造力。
本次作业设计旨在让学生通过制作模型飞机,了解飞机的结构和原理,培养他们的动手能力和团队合作认识。
二、作业目标:1. 了解飞机的基本结构和原理;2. 进修应用简单的工具和材料制作模型飞机;3. 培养学生的动手能力和耐心;4. 提高学生的团队合作认识。
三、作业内容:1. 学生分组,每组4-5人,共计10个小组;2. 每个小组根据指定的模型飞机图纸和材料,制作一架模型飞机;3. 每个小组需要在规定的时间内完成模型飞机的制作,并进行展示;4. 学生需要在展示时介绍他们制作模型飞机的过程和体会。
四、作业流程:1. 第一周:介绍模型飞机的基本结构和原理,分组确定,发放模型飞机图纸和材料;2. 第二至四周:学生在课后利用课余时间制作模型飞机;3. 第五周:学生展示模型飞机,并进行评比;4. 第六周:总结评选优秀小组,并颁发奖品。
五、作业评判标准:1. 完成度:模型飞机的制作是否符合要求;2. 创意性:是否有奇特的设计和创意;3. 准时性:是否按时完成作业;4. 展示效果:展示时的表现和介绍是否清晰明了。
六、作业要求:1. 每个小组需要保持团队合作,共同完成作业;2. 制作模型飞机的过程需要记录下来,包括照片和文字描述;3. 每个小组需要在展示时进行口头介绍,介绍模型飞机的制作过程和体会。
七、作业效果展示:1. 展示时间:每个小组有5分钟展示时间;2. 展示形式:可以通过PPT、图片、视频等形式展示;3. 展示内容:模型飞机的制作过程、团队合作体会等。
八、作业奖励:1. 评选出优秀小组,并颁发奖品;2. 鼓励学生在制作模型飞机的过程中发挥创意,提高动手能力。
九、总结:通过本次作业设计,学生将有机缘了解飞机的结构和原理,培养他们的动手能力和团队合作认识。
希望学生在这个过程中能够享受到制作模型飞机的乐趣,不息提高自己的能力和技能。
复杂模型机组成原理实验

内容摘要本实验利用EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统组建电路,综合运用运算器、控制器、存储器、输入输出系统、总线等部件和辅助电路,完成一个较完整的模型计算机设计和实现,并构造一个指令系统,编写机器指令实现不同的具体功能,如实现数据的输入、输出、加法、减法、移位、自增、自减以及赋值等运算的功能。
关键词:模型机,指令系统,数据输入/输出,算术逻辑运算目录内容摘要 (1)第1章绪论 (4)1.1设计地点 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计的意义 (4)1.4课程设计的主要内容和要求 (4)1.5实验的环境 (5)第2章系统设计与实现 (5)2.1模型机结构框图 (5)2.2工作原理 (6)2.2.1 数据格式 (6)2.2.2 指令格式 (6)2.2.3 指令系统 (7)2.2.4 设计微代码 (8)2.2.5 实验微代码 (11)2.3程序代码 (12)2.4实验内容介绍 (12)2.5系统实现步骤 (13)2.6测试用例 (15)2.7硬件连线图 (15)第3章总结 (16)参考文献 (17)课程设计任务书第1章绪论本实验实现的是对复杂模型机组成原理的研究。
1.1 设计地点图书馆五楼机房。
1.2 设计目的本课程设计综合运用运算器、控制器、存储器、输入输出系统、总线等部件和辅助电路,完成一个较完整的模型计算机设计和实现(包括硬件和软件)。
通过课程设计对计算机组成和系统结构的基础知识进行全面的掌握,培养独立分析、研究、开发和综合设计能力。
1.3 设计的意义通过对复杂模型机组成的研究以及对微程序、微代码、机器指令的深入理解,进一步增强对计算机组成的学习,巩固以前所学知识,并对以后的学习打下坚实的基础。
1.4 课程设计的主要内容和要求掌握计算机五大功能部件的组成及功能,熟悉完整的单台计算机基本组成原理,掌握计算机中数据表示方法、运算方法、运算器的组成、控制器的实现、存储器子系统的结构与功能、输入/输出系统的工作原理与功能。
复杂模型机cma课程设计

复杂模型机cma课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解复杂模型机CMA的基本原理与结构,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握CMA的编程方法,运用所学知识进行简单程序编写与调试。
3. 学生了解CMA在实际工程领域的应用,理解复杂模型机在自动化控制系统中的重要性。
技能目标:1. 学生能运用CMA进行模型构建,具备独立解决问题的能力。
2. 学生掌握CMA编程软件的使用,能进行基本的程序编写、调试与优化。
3. 学生能通过小组合作,共同完成复杂模型机的搭建与调试,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对复杂模型机产生兴趣,培养探索精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中,树立正确的工程观念,关注工程实践中的伦理道德问题。
3. 学生通过课程学习,认识到团队合作的重要性,培养集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学与动手操作,帮助学生掌握复杂模型机的使用。
学生特点:本年级学生具备一定的编程基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢探索与实践。
教学要求:教师需结合学生特点,以实例教学为主,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
在教学过程中,关注学生的个体差异,进行差异化教学,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生具备解决实际问题的能力,为将来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容分为以下五个部分:1. 复杂模型机CMA概述:介绍CMA的基本原理、结构组成及其应用领域,使学生全面了解CMA的相关知识。
教学内容:- CMA的发展历程与现状- CMA的组成部分及功能- CMA在实际工程领域的应用案例2. CMA编程基础:讲解CMA编程的基本方法,使学生掌握编程技巧。
教学内容:- CMA编程语言概述- 编程环境与软件操作- 基本语法与编程规范3. CMA模型构建:教授学生如何使用CMA进行模型构建,培养实际操作能力。
教学内容:- 模型构建的基本步骤- 常见模型构建方法与技巧- 模型调试与优化4. CMA编程实践:通过实例教学,使学生运用所学知识进行实际操作。
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*******************实践教案*******************计算机与通信学院2018年春季学期计算机组成原理课程设计题目:模型机设计-8专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:前言本次课程设计主要讲授单处理机系统的组成和工作原理,包括运算器、存储器、控制器和输入输出系统,其中控制器的设计是课程的重点和难点。
为了能融会贯通各知识点,增强对计算机系统各模块协同工作的认识,充分理解数据通路,掌握控制器的设计技术,课程设计也侧重于控制器的设计。
开设这门课可以为理解、应用和开发程序提供技术和方法支持,为后续课程的学习提供重要思想和方法基础,同时对于自己逻辑思维培养和程序设计思想体系的建立有着重要的影响。
学好《计算机组成原理》仅仅通过课堂教案或自学获取理论知识是远远不够的,还必须加强实践,亲自实践。
在大学学习时,知识是通过一门门独立的课程传授的,而实际问题之能够顺利地得到解决,不但需要多方面的知识,而且还需要善于对这些知识综合地加以运用。
这次课设正是给我们了一次自己动脑动手的机会。
目录摘要1正文2第一章设计目的及原理2第二章模型机的逻辑结构及框图2第三章详细设计33.1 运算器的物理结构33.2 存储器系统的组成与说明53.3 指令系统的设计与指令分析53.4 微程序控制器的逻辑结构与功能83.5 微程序的设计与实现93.6 微程序与监控程序12第四章系统调试报告14设计总结16参考文献17致谢18摘要本次课程设计主要综合所学习的计算机组成原理的知识,设计一套复杂模型计算机。
并设计一些简单的程序进行验证。
本系统主要由以下模块组成:运算器、存储系统、微程序控制器模块、指令系统模块、微程序控制器模块等组成。
应用存储系统说明输入输出时序,使用模型机的器件组成有片间串行进位8位算数逻辑运算的功能。
该系统在基本模型机的基础上改进并实现输入﹑二进制加法﹑存数﹑输出以及无条件转移等指令的功能。
对于微指令,可将其转化为格式化的“二进制代码表”,然后通过手动输入或是联机存入的方法,将微指令存入机器,实现相应的操作。
终通过模型机的设计和调试,连贯运用计算机组成原理课程学到的知识,建立计算机整机概念。
关键词:模块;微指令;机器指令;基本模型机;建立整机正文第一章设计目的及原理设计目的: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。
通过对一个简单计算机的设计,以达到对计算机的基本组成、部件的功能与设计、微程序控制器的设计、微指令和微程序的编制与调试等过程有更深的了解,加深对理论课程的理解。
通过模型机的设计和调试,连贯运用计算机组成原理课程学到的知识,建立计算机整机概念,加深计算机时间和空间概念的理解。
设计原理:部件实验过程中,各部件单元的控制信号是人为模拟产生的,如运算器实验中对74LS181芯片的控制,存储器中对存储器芯片的控制信号,以及几个实验中对输入设备的控制。
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段微程序。
第二章模型机的逻辑结构及框图本次课设模型机的运算器模块主要由运算器、暂存器、输出缓冲器以及进位控制和判零标志控制电路等构成。
本系统具有本机现场直接编程功能,且由于选用 E2ROM 2816芯片为控制存储器,因此,具有掉电保护功能。
课设的复杂模型机指令译码逻辑图如图2.1,逻辑结构如图2.2。
图2.1 复杂模型机指令译码逻辑图图2.2逻辑结构图第三章详细设计3.1 运算器的物理结构运算器模块由运算器 <两片74LS181)、暂存器 <两片74LS273)、输出缓冲器 <74LS245)以及进位控制和判零标志控制电路等构成。
运算器模块的工作原理:该模块中算术运算是由74LS181<U31、U32)构成,它是运算器的核心。
它可以对两个 8 位的二进制数进行多种算术或逻辑运算。
两个参加运算的数分别来自于暂存器 U29 和 U30,运算结果直接输出到输出缓冲器 U33,由输出缓冲器发送到系统的数据总线上,以便进行移位操作或参加下一次运算。
暂存器 U29 和 U30 采用 8 位锁存器 74LS273。
输出缓冲器 U33 采用三态传输器件 74LS245,由 ALUB`信号来控制,ALUB`为“0”电平时,U33 开通,由于 U33 的方向控制 DIR 接高电平;当 ALUB`为“1”电平时U33不通,其输出呈高阻。
299B`为移位寄存器U34的允许输出信号,AR为算术运算时是否影响进位及判零标志控制位,低电平有效。
ZID 是 ALU 结果为零标志信号,由ALU 输出的 8 位数据输入到U50中,经 8 输入或非门产生。
再看判零电路,ALU 在算术运算时,M=0,且移位寄存器不在工作,则 299B`=1,影响判零电路的控制位AR=0,因此UN3A输出脚3为“1”电平,当时钟脉冲T4 正跳时UN5A 的时钟 CLK 电平产生正跳,此时ZID状态被存入触发器74LS74<UN5A),触发器的输出QZI就是ALU结果的零标志位。
图3.1运算器的物理结构图3.2 存储器系统的组成与说明1.指令寄存器模块指令寄存器模块中指令寄存器74LS273<U36)的输出部分以排针形式引出到IJ1,部分内部已连好,构成实验计算机机时用它作为指令译码电路的输入,实现程序跳转控制。
2.主存储器单元电路主存储器数据总线挂在扩展数据总线EXD0~EXD7上;它的地址总线由地址寄存器单元电路中的地址寄存器74LS273<U37)给出,地址值由8个LED灯LAD0~LAD7显示,高电平亮,低电平灭;它的读信号直接接地;它的写信号和片选信号由写入方式确定。
该存储器中机器指令的读写分手动和自动两种方式。
手动方式下,写信号由W/R` 提供,片选信号由CE`提供;自动方式下,写信号由控制CPU提供,片选信号由控制CPU提供。
3.移位寄存器模块移位寄存器采用74LS299<U34),它具有并行接数、逻辑左移、逻辑右移、保持等功能,具体由S0、S1、M、DS0、DS7决定。
T4是它的工作脉冲,正跳变有效。
3.3 指令系统的设计与指令分析1、数据格式复杂模型机采用7位定点补码表示法表示数据,字长8位,第7位为符号位。
2、指令格式模型机设计四大类指令共十六条,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、存数指令、取数指令、转移指令和停机指令等。
⑴算术逻辑指令设计9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:表3-1 算数逻辑指令格式其中,OP—CODE为操作码,RS为源寄存器,RD为目的寄存器。
9条算术逻辑指令的名称、功能。
⑵访问指令及转移指令模型机设计2条访问指令:即存数STA、取数LDA;2条转移指令:即无条件转移JMP、有进位转移指令BZC。
指令格式为:表3-2 访问指令及转移指令其中,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,本模型机规定变址RI指定为寄存器R2。
⑶I / O指令输入IN和输出OUT指令采用单字节指令,其格式如下:表3-3 I/O 指令765432 10OP-CODE addr RD其中,addr=01时,选中输入数据开关组KD0~KD7作为输入设备,addr=10时,选中2位数码管作为输出设备。
本模型机共有16条基本指令。
其中,算术逻辑指令9条,访问内存指令和程序控制指令4条,输入输出指令2条,其他它指令1条。
表3.4列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。
表3-4 复杂指令系统序号汇编符号指令格式功能说明1 CLR R d0111 00 R d0→R d2 MOV R S,R d1000 R S R d R S→R d3 ADC R S,R d1001 R S R d R S+R d+Cy→R d4 SBC R S,R d1010 R S R d R S-R d-Cy→R d5 INC R d1011 -- R d R d+1→R d6 AND R S,R d1100 R S R d R S∧R d→R d7 COM R d1101 00 R d R d→R d8 RRC R S,R d1110 R S R d R S带进位右循环一位R S→R d9 RLC R S,R d1111 R S R d R S带进位左循环一位R S→R d10 LDA M,D, R d00 M 00 R d,D E→R d11 STA M,D, R d00 M 01 R d,D R d→E12 JMP M,D 00 M 10 00,D E→PC13 BZC M,D 00 M 11 00,D当CY=1或ZI=1时, E→14 IN addr, R d0100 01 R d addr→R d15 OUT addr, R d0101 10 R d R d→addr16 HALT 0110 00 00 停机4、微指令格式表 3-5 24位微指令格式24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1S3 S2 S1 S0 M Cn WE B1 B0 A B C A5 A4 A3 A2 A1 A0表3-6 A、B、C字段解读其中uA5~uA0为6位的后续微地址,A、B、C为三个译码字段,分别由三个控制位译码出多位。
P字段中的P1~P4是四个测试字位,其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码,使微程序转入相应的为地址入口,从而实现微程序的顺序、分支、循环运行。
具体来说,P1测试用于“取指令”微指令,它用下址低四位<uA3~uA0)与指令寄存器高四位<IR7~IR4)相或得到各路分支;P2测试用下址低2位<uA1~uA0)与指令寄存器的IR3IR2相或得到各路分支;P3测试用于条件转移,它用下址的uA4与(ZI +CY>相或得到各路分支;P4测试用于控制台操作,它用下址低2位<uA1~uA0)与SWB、SWA相或得到各路分支。
在上述各测试下址中未用到的位均直接保留。
AR为算术运算是否影响进位及判零标志控制位,其为零有效。
B字段中的RS_G、RD_G、RI_G分别为源寄存器选通信号,目的寄存器选通信号及变址寄存器选通信号,其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器R0、R1及R2的选通译码。
它们的功能都是根据机器指令来进行相应芯片的选通译码。
3.4 微程序控制器的逻辑结构与功能下图是微程序控制器的结构框图。
它由控制存储器、微地址寄存器、微命令寄存器和地址转移逻辑几部分组成。