计算机组成原理课程设计

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计算机组成原理教案

计算机组成原理教案

计算机组成原理教案一、概述计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门基础课程,主要介绍计算机硬件系统的原理和结构。

本节课程将系统讲解计算机组成原理的相关知识,包括计算机系统的层次结构、指令系统、数据表示、计算机运算、控制单元、存储器等内容。

二、计算机系统的层次结构1. 计算机系统的五大组成部分计算机系统由五大组成部分构成,包括输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器。

其中,输入设备用于接收外部信息,输出设备用于显示处理结果,运算器执行程序运算,控制器控制程序执行,存储器存储数据和程序。

2. 计算机系统的层次结构计算机系统的层次结构分为硬件层和软件层,硬件层包括处理器、存储器、输入输出设备等;软件层包括系统软件和应用软件。

硬件层和软件层相互配合,共同完成计算机系统的功能。

三、指令系统1. 指令系统的基本概念指令系统是计算机执行程序的基本单位,包括指令集合、地址寻址方式、指令格式等。

指令集合是计算机可以执行的指令的集合,地址寻址方式是指令中操作数的寻址方式,指令格式定义了指令的组成形式。

2. 指令执行过程指令的执行过程包括取指、分析指令、执行指令和结果存储等步骤。

取指是从存储器中读取指令,分析指令是对指令进行解码,执行指令是根据指令操作码执行相应操作,结果存储是将执行结果存储到指定位置。

四、数据表示1. 数字系统数字系统是计算机数据的表示方式,常用的数字系统包括二进制、八进制、十进制和十六进制等。

在计算机系统中,二进制是最基本的数据表示方式。

2. 数据表示格式数据在计算机中以位、字节、字等单位来表示,位是最小的数据单元,字节由8位组成,字由若干字节构成。

在计算机中,数据的表示格式包括无符号数表示和有符号数表示。

五、计算机运算1. 计算机的算术逻辑单元计算机的算术逻辑单元(ALU)是计算机执行算术和逻辑运算的核心组件,包括加法、减法、与、或、非等运算。

ALU通过控制单元的指令执行相应的运算操作。

2. 运算指令的执行运算指令包括算术运算指令和逻辑运算指令,算术运算指令用于执行加减乘除等算术运算,逻辑运算指令用于执行与或非等逻辑运算。

计算机组成原理课程设计

计算机组成原理课程设计

计算机组成原理课程设计目录目录第一章设计内容及目标 (1)1.1程序设计的目标 (1)1.2程序设计的内容和要求 (1)1.3需要器材 (1)第二章设计原理 (2)2.1设计思路 (2)2.2设计工作原理 (2)2.2.1 设计基本原理 (2)2.2.2 机器指令 (2)2.2.3 数据通路 (3)2.2.4 微指令格式 (4)2.2.5 微程序地址的转移 (4)2.2.6 机器指令的写、读和执行 (5)第三章设计步骤 (6)3.1连接实验线路 (6)3.2设计机器指令代码及数据 (7)3.3微程序流程图 (7)3.4设计微指令二进制代码 (9)3.5微指令代码装入与检查 (9)3.6机器指令代码装入与检查 (10)第四章实现方法及关键技术 (11)4.1程序实现方法 (11)4.1.1 单步运行程序 (11)4.1.2 连续运行程序 (11)4.2实现关键技术 (11)第五章设计问题分析 (12)5.1遇到的问题 (12)5.2解决方法 (12)设计总结 (13)第一章设计内容及目标本课程设计的教学目的是在掌握计算机系统组成及内部工作机制、理解计算机各功能部件工作原理的基础上,深入掌握信息流和控制信息流的流动过程,进一步加深计算机系统各模块间相互关系的认识和整机的概念,培养开发和调试计算机的技能。

再设计实践中提高应用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。

1.1程序设计的目标1.在掌握部件单元电路实验的基础上,进一步将其组成系统,构造一台基本模型计算机。

2.为其定义若干条机器指令,并编写相应的微程序,上机调试,掌握整机概念。

1.2程序设计的内容和要求1、掌握设计题目所要求的机器指令的操作功能,除了4条必做指令外,每组另外设计2条机器指令。

4条选做指令,供有能力的学生完成。

2、为要设计的机器指令设计操作码和操作数,并安排在RAM(6116芯片)中的地址,形成“机器指令表”。

3、分析并理解数据通路图。

组成原理课程设计任务书--余三码十进制加法器

组成原理课程设计任务书--余三码十进制加法器
学会对简单逻辑电路的基本运用。
四、时间安排
12月31日:Quartus II的安装及使用
1月4日:具体电路设计
1月5日:利用Quartus II进行电路设计和仿真
1月6日:调试,撰写课程设计说明书,答辩
系(教研室)主任签字:2012年1月9日
《计算机组成原理》课程设计任务书
器单元电路的设计与实现
指导教师
答疑教师
设计时间
设计要求
一、设计目的
1.对已学过的组成原理知识知识进行综合运用;
2.能按要求设计出具有一定功能的逻辑电路。
二、设计任务
1、已知余三编码由四位二进制组成,2十进制一位数的余三码进行相加要对最后的运算结果进行调整,若结果无进位,则从和数中减去3,若结果有进位,则在和数中加上3,设计具有此功能的加法逻辑电路。
2、利用Quartus II完成电路图的绘制,选择合适的逻辑电路和芯片。
3、对所设计的电路分析其性能优劣,并与所熟悉的其他电路做比较,总结各自优缺点。
4、利用软件进行仿真。
三、知识点掌握
掌握基本二进制加法器的逻辑电路;
利用已知的二进制加法器设计具有其他功能的逻辑电路。
掌握基本进位链的使用;
巩固计算机中减法是由加负数补码来实现的规则;

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案一、教学目标1. 了解计算机硬件系统的组成及功能2. 掌握数据的表示和运算方法3. 理解存储器的层次结构和工作原理4. 掌握中央处理器(CPU)的工作原理和性能指标5. 了解计算机的输入输出系统及其接口技术二、教学内容1. 计算机硬件系统计算机的组成输入输出设备存储器中央处理器(CPU)2. 数据的表示和运算数制转换计算机中的数据类型算术运算逻辑运算3. 存储器层次结构随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)硬盘存储器虚拟存储器4. 中央处理器(CPU)CPU的组成和结构指令集和指令系统指令执行过程CPU性能指标5. 输入输出系统输入输出设备I/O接口技术中断和直接内存访问(DMA)总线和接口三、教学方法1. 采用讲授法,讲解基本概念、原理和方法。

2. 结合实例分析,让学生更好地理解计算机组成原理。

3. 使用实验和实训,培养学生的实际操作能力。

4. 开展课堂讨论和小组合作,提高学生的分析和解决问题的能力。

四、教学资源1. 教材:《计算机组成原理》2. 课件:PowerPoint或其他教学软件3. 实验设备:计算机、内存条、硬盘等4. 网络资源:相关在线教程、视频、论文等五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业、实验报告等(30%)2. 期中考试:测试计算机组成原理的基本概念、原理和方法(30%)3. 期末考试:综合测试计算机组成原理的知识点和实际应用(40%)六、教学安排1. 课时:共计48课时,每课时45分钟。

第一章:8课时第二章:6课时第三章:10课时第四章:10课时第五章:4课时第六章:6课时第七章:6课时第八章:4课时第九章:4课时第十章:4课时2. 教学方式:讲授、实验、课堂讨论、小组合作等。

七、教学重点与难点1. 教学重点:计算机硬件系统的组成及功能数据的表示和运算方法存储器的层次结构和工作原理中央处理器(CPU)的工作原理和性能指标输入输出系统及其接口技术2. 教学难点:存储器的工作原理中央处理器(CPU)的指令执行过程输入输出系统的接口技术八、教学进度计划1. 第一周:计算机硬件系统概述2. 第二周:数据的表示和运算3. 第三周:存储器层次结构4. 第四周:中央处理器(CPU)5. 第五周:输入输出系统6. 第六周:综合练习与实验九、教学实践活动1. 实验:实验一:计算机硬件组成认识实验二:数据表示与运算实验三:存储器测试实验四:CPU性能测试实验五:输入输出系统实验2. 课堂讨论:讨论话题:计算机硬件技术的未来发展讨论形式:小组合作、课堂分享1. 课程结束后,对教学效果进行自我评估和反思。

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案一、课程简介1.1 课程背景计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心课程,旨在帮助学生了解和掌握计算机的基本组成、工作原理和性能优化方法。

通过本课程的学习,学生将能够理解计算机硬件系统的整体结构,掌握各种计算机组件的功能和工作原理,为后续学习操作系统、计算机网络等课程打下基础。

1.2 课程目标(1)了解计算机系统的基本组成和各部分功能;(2)掌握计算机指令系统、中央处理器(CPU)的工作原理;(3)熟悉存储器层次结构、输入输出系统及总线系统;(4)学会分析计算机系统的性能和优化方法。

二、教学内容2.1 计算机系统概述(1)计算机的发展历程;(2)计算机系统的层次结构;(3)计算机系统的硬件和软件组成。

2.2 计算机指令系统(1)指令的分类和格式;(2)寻址方式;(3)指令的执行过程。

2.3 中央处理器(CPU)(1)CPU的结构和功能;(2)流水线技术;(3)多核处理器。

2.4 存储器层次结构(1)存储器概述;(2)随机存取存储器(RAM);(3)只读存储器(ROM);(4)缓存(Cache)和虚拟存储器。

2.5 输入输出系统(1)输入输出设备;(2)中断和DMA方式;(3)总线系统。

三、教学方法3.1 讲授法通过讲解、举例、分析等方式,使学生掌握计算机组成原理的基本概念、原理和应用。

3.2 实验法安排实验课程,使学生在实践中了解和验证计算机组成原理的相关知识。

3.3 案例分析法分析实际案例,使学生了解计算机组成原理在实际应用中的作用和意义。

四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。

4.2 期末考试采用闭卷考试方式,测试学生对计算机组成原理知识的掌握程度。

五、教学资源5.1 教材《计算机组成原理》(唐朔飞著,高等教育出版社)。

5.2 辅助资料包括课件、实验指导书、案例分析资料等。

5.3 网络资源推荐学生访问相关学术网站、论坛,了解计算机组成原理的最新研究动态和应用成果。

计算机组成原理实验及课程设计课程设计

计算机组成原理实验及课程设计课程设计

计算机组成原理实验及课程设计前言计算机组成原理课程是计算机科学与技术专业的核心课程,是培养学生计算机系统硬件方面的基础理论和实践技能的重要课程。

其中,计算机组成原理实验及课程设计是该课程的重要组成部分。

本文将围绕该课程设计展开,介绍该课程的实验及课程设计的内容、目的和实施方法。

实验内容计算机组成原理实验是学生对于课堂理论学习的巩固与实践,其内容包括以下主要实验:1. 数据通路实验数据通路实验是将计算机内部各功能部件(如寄存器、ALU、控制器等)之间的数据流动情况进行分析、了解与掌握。

实验采用VHDL硬件描述语言,通过Quartus II软件进行电路设计和仿真,最终通过FPGA验证实验结果。

2. 单周期CPU实验单周期CPU实验是针对数据通路实验的基础进行拓展,实现完整的计算机CPU 功能。

实验使用Verilog HDL描述单周期MIPS指令集CPU,掌握计算机指令的执行过程,了解指令执行的时间和机器周期、时序控制以及数据传输问题。

3. 多周期CPU实验多周期CPU实验是在单周期CPU实验的基础上进行深入拓展,实现更加高效、复杂的CPU功能。

实验使用Verilog HDL描述多周期MIPS指令集CPU,掌握多周期CPU的时序控制、流水线操作、数据冲突处理等相关问题,深入研究CPU性能优化技术。

4. 总线实验总线实验是针对计算机内部各个部件之间数据传输的技术问题进行研究,实验设计并实现一个通用总线结构。

实验中将涉及到总线的基础知识、总线协议的分析、总线结构的设计及实现,熟悉总线设计原理、总线的基本特性和数据交换的逻辑流程。

课程设计计算机组成原理课程设计是对于理论与实践知识的融合,其内容主要包括以下几部分:1. 计算机硬件设计通过计算机硬件设计,学生将在实践中巩固计算机硬件方面的知识,加深对计算机硬件工作原理的理解和掌握。

学生需要根据自己的设计目标和要求,按照计算机硬件设计的流程进行设计,最终完成指定任务。

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案

《计算机组成原理》教案一、教学目标1. 了解计算机硬件的基本组成和功能,理解计算机的工作原理。

2. 掌握计算机的各个组成部分的作用和相互关系,包括CPU、内存、输入输出设备等。

3. 理解计算机的指令系统,包括指令的格式、寻址方式和指令的执行过程。

4. 掌握计算机的存储系统,包括主存、缓存和外存等。

二、教学内容1. 计算机硬件的基本组成和功能2. 计算机的各个组成部分的作用和相互关系3. 计算机的指令系统4. 计算机的存储系统三、教学方法1. 采用讲授法,讲解计算机硬件的基本组成和功能,以及各个组成部分的作用和相互关系。

2. 通过案例分析,让学生理解计算机的指令系统,以及指令的执行过程。

3. 通过实验操作,让学生掌握计算机的存储系统,包括主存、缓存和外存等。

四、教学准备1. 教学PPT2. 计算机组成原理相关教材3. 实验设备五、教学过程1. 引入:通过讲解计算机的基本组成和功能,引起学生对计算机组成原理的兴趣。

2. 讲解:讲解计算机的各个组成部分的作用和相互关系,以及计算机的指令系统和存储系统。

3. 案例分析:通过案例分析,让学生理解计算机的指令系统,以及指令的执行过程。

4. 实验操作:让学生通过实验操作,掌握计算机的存储系统,包括主存、缓存和外存等。

5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点。

6. 作业布置:布置相关作业,巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂参与度评估:观察学生在课堂上的参与程度,包括提问、回答问题、讨论等。

2. 作业完成情况评估:检查学生完成作业的质量,包括理解程度、解答准确性等。

3. 实验报告评估:对学生的实验报告进行评估,包括实验操作的正确性、实验结果的分析和总结等。

七、教学反思在教学过程中,教师应不断反思自己的教学方法和效果,根据学生的反馈和实际情况进行调整。

教师也应鼓励学生提出问题和意见,促进教学相长。

八、教学拓展1. 计算机网络原理:介绍计算机网络的基本原理,包括网络结构、通信协议等。

微型计算机组成原理下册课程设计 (2)

微型计算机组成原理下册课程设计 (2)

微型计算机组成原理下册课程设计一、选题背景微型计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,学生通过该课程的学习,可以了解到计算机系统的组成结构、工作原理和设计方法,是计算机系统硬件设计的基础课程之一。

下册的微型计算机组成原理课程设计要求学生基于上学期学到的知识,设计一个完整的计算机系统。

二、课程设计目标本次课程设计旨在帮助学生进一步加深对微型计算机组成原理的理解和实践。

具体的目标如下: - 了解计算机系统的组成结构; - 熟练掌握计算机系统各组成部分的工作原理; - 掌握计算机系统的设计方法; - 能够设计一个基于微型计算机的完整的计算机系统。

三、课程设计内容本次课程设计内容分为两个阶段,第一个阶段是设计计算机系统的各个模块,第二个阶段则是进行系统的集成和测试。

1. 设计计算机系统的各个模块设计计算机系统的各个模块,学生需要包括以下内容: - CPU指令集的设计 - 存储器的设计 - 输入输出设备的设计 - 总线的设计2. 系统集成和测试在完成各个模块的设计之后,需要进行系统的集成和测试,确保整个计算机系统能够正常地工作。

学生需要通过以下步骤来完成本阶段的工作: - 将各个模块进行集成 - 对整个系统进行测试 - 找出并解决问题四、课程设计实验环境与工具本次课程设计需要使用到的实验环境与工具如下: - Intel 8086 CPU开发板- 8086汇编语言 - 计算机模拟软件五、课程设计评分标准本次课程设计的评分标准如下: - 各模块的设计方案是否合理,是否满足要求(40%) - 实现的系统是否能够正常地工作(30%) - 在测试过程中发现的问题是否处理得当(20%) - 系统的文档和报告是否规范、完整(10%)六、课程设计注意事项•本次课程设计必须由学生独立完成,不得抄袭或抄作业。

•学生在做课程设计时,必须参考上学期的课程内容和相关的参考书籍。

•学生在完成系统设计的过程中,应当考虑到系统的性能要求和扩展性。

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长沙学院课程设计指导书题目基本模型机的设计与实现系(部) 计算机科学与技术专业(班级) 08级数据库三班姓名学号指导教师起止日期 12月25~1月4日课程设计任务书课程名称:计算机组成原理设计题目:基本模型机设计与实现;已知技术参数和设计要求:内容和技术参数:利用所学过的理论知识,特别是微程序设计的思想,写出要设计的指令系统的微程序。

设计环境为TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统,微机,虚拟软件。

将所设计的微程序在此环境中进行调试,并给出测试思路和具体程序段。

最后撰写出符合要求的课程设计说明书、完成答辩。

基本模型机设计与实现指令系统至少要包括六条不同类型指令:如一条输入指令,一条减法指令,一条加法指令,一条存数指令,一条输出指令和一条无条件转移指令。

具体要求:1、确定设计目标确定所设计计算机的功能和用途。

2、确定指令系统确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。

确定相对应指令所包含的微操作。

3、总体结构与数据通路总体结构设计包括确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。

在此基础上,就可以拟出各种信息传输路径,以及实现这些传输所需要的微命令。

综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求,设计合理的数据通路结构,确定采用何种方案的内总线及外总线。

数据通路不同,执行指令所需要的操作就不同,计算机的结构也就不一样。

4、设计指令执行流程数据通路确定后,就可以设计指令系统中每条指令所需要的机器周期数。

对于微程序控制的计算机,根据总线结构,需考虑哪些微操作可以安排在同一条微指令中,哪些微操作不能安排在同一条微指令中。

5、确定微程序地址根据后续微地址的形成方法,确定每个微程序地址及分支转移地址。

6、微指令代码化根据微指令格式,将微程序流程中的所有微指令代码化,转化成相应的二进制代码写入到控制存储器中的相应单元中。

7、组装、调试在总调试前,先按功能模块进行组装和分调,因为只有各功能模块工作正常后,才能保证整机的正常运行。

当所有功能模块都调试正常后,进入总调试。

连接所有模块,用单步微指令方式执行机器指令的微程序流程图,当全部微程序流程图检查完后,若运行结果正确,则在内存中装入一段机器指令,进行其他的运行方式等功能调试及执行指令的正确性验证。

课程设计说明书要求:课程设计说明书按学校统一格式撰写和装订。

课程设计报告要求打印,其中的数据通路框图、微程序流程图、实验接线图用VISIO等工具软件绘制或用铅笔工工整整绘制。

(1)封面(包括:题目、所在系、班级、学号、指导教师及时间等项,可到教务处网页上下载)(2)任务书(3)目录目录要层次清晰,要给出标题及页次,目录的最后一项是无序号的“参考文献”。

(4)正文正文应按目录中编排的章节依次撰写,要求计算正确,论述清楚,文字简练通顺,插图清晰,书写整洁。

文中图、表及公式应规范地绘制和书写。

正文是实践设计报告的主体,具体由以下几部分组成:1)课程设计题目;2)课程设计使用的实验设备;3)课程设计步骤(包括确定所设计计算机的功能和用途、指令系统、总体结构与数据通路、设计指令执行流程、确定微程序地址、微指令代码化、组装、调试。

)4)课程设计总结(包括自己的收获与体会;遇到的问题和解决的方法等);(5)附录附录1:数据通路图附录2:微程序流程图附录3:实验接线图附录4:实验程序及微程序附录5:参考文献(资料)(格式规范参照长沙学院毕业设计(论文)撰写规范)设计工作量:(1)作品:设计的最终作品包括硬件和软件两个部分,要求能够演示并达到设计指标的要求。

每个学生(或小组)在作品完成后,要经指导教师检查,同意拆除后方可拆卸。

(2)论文:严格按上述课程设计说明书的要求撰写和装订。

每个学生一份。

成绩评定标准:课程设计的成绩分为:优秀:、良好、中等、及格、不及格五个等级。

优秀:完成复杂模型机的设计与实现,指令系统完备有更新扩充。

调试成功。

文档规范齐全。

良好:完成模型机的设计与实现,指令系统指令种类丰富有一定的更新。

调试成功。

文档规范齐全。

中等:完成基本模型机的设计与实现,在老师指导下对指令系统有更新。

调试成功。

文档规范齐全。

及格:完成基本模型机的设计与实现。

调试成功。

文档规范齐全。

不及格:没有课程设计报告,无故缺勤,不能完成调试者不及格。

工作计划:时间:15、16周讲授:2课时答疑及设计:22课时上机调试:12课时答辩:4课时指导教师签名:日期:2010-12-10教研室主任签名:日期:系主任签名:日期:目录1、设计题目 ---------------------------------------------------------- 12、设计内容与要求 ------------------------------------------------- 12-1、设计内容---------------------------------------------------- 6 2-2、设计要求---------------------------------------------------- 63、实验设备 ---------------------------------------------------------- 74、设计步骤 ---------------------------------------------------------- 74-1、实验原理--------------------------------------------------------------------------2 4-2、二进制微代码表设计------------------------------------------------------------------3 4-3、机器指令程序----------------------------------------------------------------5 4-4、调试----------------------------------------------------------------------------5 5、总结 ---------------------------------------------------------------- 7附录--------------------------------------------------------------------- 8附录1:基本模型机数据通路图------------------------------ 8 附录2:基本模型机微程序流程图--------------------------- 9 附录3:基本模型机实验接线图----------------------------- 10 附录4:实验程序及微程序----------------------------------- 16 参考文献-------------------------------------------------------------- 121、设计题目基本模型机的设计与实现2、设计内容与要求2-1、设计内容利用所学过的理论知识,特别是微程序设计的思想,写出要设计的指令系统的微程序。

设计环境为TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统,微机,虚拟软件。

将所设计的微程序在此环境中进行调试,并给出测试思路和具体程序段。

最后撰写出符合要求的课程设计说明书、完成答辩。

设计六条指令的指令系统。

其中包含IN(输入)、ADD(二进制加法)、STA(存数)、OUT (输出)、JMP(无条件转移)、SUB(减法)。

重点是要包括一条减法指令,一条加法指令。

2-2、设计要求1、确定设计目标确定所设计计算机的功能和用途。

2、确定指令系统确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。

3、总体结构与数据通路总体结构设计包括确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。

在此基础上,就可以拟出各种信息传输路径,以及实现这些传输所需要的微命令。

综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求,设计合理的数据通路结构,确定采用何种方案的内总线及外总线。

数据通路不同,执行指令所需要的操作就不同,计算机的结构也就不一样。

4、设计指令执行流程数据通路确定后,就可以设计指令系统中每条指令所需要的机器周期数。

对于微程序控制的计算机,根据总线结构,需考虑哪些微操作可以安排在同一条微指令中,哪些微操作不能安排在同一条微指令中。

5、确定微程序地址根据后续微地址的形成方法,确定每个微程序地址及分支转移地址。

6、微指令代码化根据微指令格式,将微程序流程中的所有微指令代码化,转化成相应的二进制代码写入到控制存储器中的相应单元中。

17、组装、调试在总调试前,先按功能模块进行组装和分调,因为只有各功能模块工作正常后,才能保证整机的正常运行。

当所有功能模块都调试正常后,进入总调试。

连接所有模块,用单步微指令方式执行机器指令的微程序流程图,当全部微程序流程图检查完后,若运行结果正确,则在内存中装入一段机器指令,进行其他的运行方式等功能调试及执行指令的正确性验证。

3、实验设备TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干。

4、设计步骤4-1实验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,而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号,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。

本实验采用六条机器指令:IN(输入)、ADD(二进制加法)、STA(存数)、OUT(输出)、JMP(无条件转移)、SUB(减法)。

其中IN为单字长,其余为双字长指令。

助记符机器指令码说明IN 00000000 “INPUT DEVICE”中的开关状态→R0SUB addr 0001 0000 ××××××××R0-[addr] →R0STA addr 0010 0000 ××××××××R0 →[addr]OUT addr 0011 0000 ××××××××[addr] →LEDJMP addr 0100 0000 ××××××××addr →PCADD addr 0101 0000 ××××××××R+[addr] →R0为了向RAM中装入程序和数据,检查写入是否正确,并能启动程序执行,还必须设计三个控制台操作微程序。

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