计算机组成原理课程设计基本模型机设计与实现
计算机组成原理课程设计-模型计算机的设计与实现

模型计算机的设计与实现目录1、设计目的 (1)2、设计内容 (2)3、设计要求 (2)4、数据格式与指令系统 (2)4.1 数据格式 (2)4.2指令系统 (3)5、设计原理与电路图 (3)5.1总的逻辑框图: (3)5.2指令的具体分析 (4)6、微程序流程图、代码表 (5)6.1 微程序流程图: (5)6.2微指令分析 (5)7、系统调试情况 (6)8、参考文献 (6)1、设计目的1. 融会贯通教材各章的内容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识,加深计算机工作中“时间-空间”概念的理解,从而清晰地建立计算机的整机概念。
2. 学习设计和调试计算机的基本步骤和方法,培养科学研究的独立工作能力,取得工程设计和调试的实践和经验。
2、设计内容1. 根据给定的数据格式和指令系统,设计一台微程序控制的模型计算机。
2. 根据设计图,在QUARTUS II环境下仿真调试成功。
3. 在调试成功的基础上,整理出设计图纸和相关文件,包括:(1)总框图(数据通路图);(2)微程序控制器逻辑图;(3)微程序流程图;(4)微程序代码表;(5)设计说明书及工作小结。
3、设计要求(1)对指令系统中的各条指令进行分析,得出所需要的占领周期与操作序列,以便确定各器件的类型和数量;(2)设计总框图草图,进行各逻辑部件之间的互相连接,即初步确定数据通路,使得由指令系统所要求的数据通路都能实现,并满足技术指标的要求;(3)检查全部指令周期的操作序列,确定所需要的控制点和控制信号;(4)检查所设计的数据通路,尽可能降低成本,简化线路,优化性能。
以上过程可以反复进行,以便得到一个较好的方案。
4、数据格式与指令系统4.1 数据格式数据字规定采用定点整数补码表示法,字长8位,其中最高位为符号位,其格式如下:4.2指令系统本实验设计使用5条机器指令,其格式与功能说明如下:IN指令为单字长(字长为8bits)指令,其功能是将数据开关的8位数据输入到R0寄存器。
基本模型机的设计与实现实验报告

基本模型机的设计与实现实验报告本文将围绕“基本模型机的设计与实现实验报告”进行分析和阐述。
基本模型机的设计与实现是计算机系统课程中的重点内容,是学生理解计算机系统的核心;设计和实现基本模型机需要学生掌握计算机组成原理的基本知识,能够编写汇编语言程序和理解存储器层次结构等相关概念。
一、实验目的本次计算机系统实验的目的是掌握CPU的设计与实现,以及理解汇编语言的底层执行过程。
通过本次实验,学生可以深入了解计算机系统的基本组成部分,从而提高对计算机实现原理的认识和理解。
二、实验中设计与实现模型机的步骤1、确定模型机性能要求根据实验要求,我们需要设计出一个能够运行汇编语言程序的模型机。
此时,我们需要确定模型机的性能需求,如运行速度、存储容量和输入输出设备等方面。
2、设计和实现CPU在模型机中,CPU是核心部件,所以首先需要设计和实现CPU。
CPU需要包括寄存器、算术逻辑单元、控制器和取指令等组成部分。
由于我们使用的是逻辑电路实现,所以需要进行逻辑门设计,采用Verilog语言来实现。
3、设计和实现存储器存储器是CPU所需的重要组成部分之一,我们需要为CPU设计实现一套存储器,包括RAM和ROM两部分,其中RAM用于存储数据,ROM用于存储指令。
4、设计和实现输入输出设备在模型机中,输入输出设备也是必不可少的部分。
我们需要设计并实现一套输入输出设备,用于用户输入指令和数据,以及模型机输出结果。
5、编写汇编程序在完成模型机的设计和实现后,我们需要编写汇编程序来测试模型机的功能是否正常。
我们可以编写一些简单的汇编程序来测试模型机的运行速度和结果准确性。
三、实验结果与分析经过实验,我们成功地设计并实现了一套基本模型机,并编写了一些简单的汇编程序进行测试。
模型机具有较高的运行速度和存储容量,并且可以实现输入输出设备的基本功能。
同时,我们也发现了一些问题,如指令与数据存储的冲突等,需要进一步改进。
在完成实验过程中,我们深刻理解了计算机系统的结构和运作原理,提高了对计算机系统的认识和理解能力。
基本模型机的设计与实现 计算机组成实验教程

基本模型机的设计与实现计算机组成实验教程
基本模型机的设计与实现是计算机组成实验教程的重要部分,以下是基本步骤:
1. 确定设计目标:首先,需要明确模型机的设计目标。
这可能包括理解计算机的基本组成,掌握部件之间的交互,以及理解计算机的控制原理和过程。
2. 选择实验设备:根据实验需求,选择适合的实验设备。
例如,可以选择一个具有微程序控制功能的实验系统,如Dais-CMX16+计算机组成原理教学实验系统。
3. 设计实验方案:根据实验目标和设备,设计具体的实验方案。
这可能包括如何将各个部件组合在一起,如何通过微程序控制器来控制数据通道,以及如何编写和调试机器指令等。
4. 实施实验:按照实验方案进行操作,并记录实验过程和结果。
这可能包括连接实验线路,编写和调试程序,以及在模型计算机上运行和测试程序等。
5. 分析实验结果:对实验结果进行分析,并与预期结果进行比较。
如果实验结果不符合预期,需要找出原因并修正实验方案。
6. 撰写实验报告:最后,需要撰写实验报告,总结实验过程、方法和结果,并讨论可能的改进和扩展。
以上步骤仅供参考,建议查阅计算机组成实验教程或者咨询专业人士获取更多帮助。
计算机组成原理课程设计报告(基本模型机设计与实现)

本科生课程实习学生姓名学生学号所在专业所在班级指导教师职称时间成绩目录一、课程设计题目 (2)二、课程设计使用的实验设备 (2)三、课程设计内容与步骤 (2)1、所设计模型机的功能与用途 (3)2、数据通路图 (4)3、微代码定义 (4)4、微程序流程图 (5)5、微指令二进制代码 (6)6、本课程设计机器指令 (7)7、模型机的调试与实现 (7)(1)接线图 (7)(2)写程序 (8)(3)运行程序 (8)四、总结 (9)参考文献 (9).一、课程设计题目基本模型机设计与实现二、课程设计使用的实验设备TDN-CM计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干三、课程设计内容与步骤不见实验过程中,各部件单元的控制信号是认为模拟产生的,而本次课程实习将能在为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。
本课程设计采用六条机器指令:IN(输入)、AND(与运算)、DEC(自增1)、STA(存数)、OUT(输出)、JMP(无条件跳转),其指令格式如下:其中IN、DEC为单字长,其余为双字长指令,********为addr对应的二进制地址码。
1、所设计模型机的功能与用途本次课程设计设计的模型机包括六条指令,输入、与运算、自增、存数、输出、无条件跳转。
利用此模型机可完成两个数的与运算,一个数从键盘输入,另个数从内存中读取,再将运算结果自增1,把最后结果保存到内存中,并且将运算结果输出2、数据通路图3、微代码定义C字段A字段B字段4、微程序流程图控制程序流程图当拟定“取指”微指令时,该微指令的判别测试字段为P(1)测试;控制台操作为P(4)测试,它以控制台开关SWB、SWA作为测试条件,共三路分支。
5、微程序设计完毕后,将每条微指令代码化,将流程图转化为二进制代码表6、本课程设计机器指令7、模型机的调试与实现(1)接线图(2)写程序A、现将机器指令对应的微代码正确写入2816中。
基本模型机设计与实现

基本模型机设计与实现
基本模型机是一种计算机系统的设计与实现方法,它包括计算机硬件的设计和基本指令集的设计。
基本模型机的设计思路是将计算机系统抽象为多个功能模块,每个模块负责执行特定的任务。
这些功能模块包括中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出系统等。
基本模型机的CPU是计算机的核心,负责执行指令和进行算
术逻辑运算。
CPU由控制器和运算器组成。
控制器负责指令
的解码和执行,运算器负责算术逻辑运算的执行。
控制器和运算器之间通过数据通路进行数据传输。
存储器用于存储程序和数据,包括主存储器和辅助存储器。
主存储器是计算机的内部存储器,用于存储正在执行的程序和数据。
辅助存储器如硬盘和光盘用于长期存储程序和数据。
输入输出系统用于与用户进行交互和与外部设备进行数据传输。
输入设备如键盘和鼠标,输出设备如显示器和打印机。
基本模型机的指令集是计算机的操作指令集合,包括数据传输指令、算术逻辑运算指令、控制指令等。
每个指令由操作码和操作数组成,操作码表示指令的类型,操作数表示指令的操作对象。
基本模型机的实现可以通过电路设计和编程实现。
电路设计包括逻辑门电路的设计和电路连接的设计。
编程可以使用低级语
言如汇编语言或高级语言如C语言进行。
基本模型机的设计与实现需要考虑诸多因素,如性能、可靠性、成本等。
设计者需要在这些因素之间做出权衡,以实现一个满足需求的计算机系统。
计算机组成原理课程设计-----基本模型机设计与实现

课程设计(论文)任务书软件学院软件(多媒体)专业05级(4)班一、课程设计(论文)题目基本模型机设计与实现二、课程设计(论文)工作自2007 年 6 月 25 日起至 2007 年6 月30日止。
三、课程设计(论文) 地点: 5-301计算机组成原理实验室四、课程设计(论文)内容要求:1.本课程设计的目的(1)使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理;(2)培养学生单片机应用系统的设计能力;(3)使学生较熟练地应用电子线路CAD工具完成单片机系统的硬件设计任务;(4)培养学生分析、解决问题的能力;(5)提高学生的科技论文写作能力。
2.课程设计的任务及要求1)基本要求:(1)分析所设计系统中各功能模块的工作原理;(2)选用合适的器件(芯片);(3)提出系统的设计方案(要有系统电气原理图);(4)对所设计电路进行调试。
2)创新要求:在基本要求达到后,可进行创新设计,如改善电路性能;对系统进行仿真分析。
3)课程设计论文编写要求(1)要按照书稿的规格打印誊写毕业论文(2)论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等(3)毕业论文装订按学校的统一要求完成4)答辩与评分标准:(1)完成原理分析:20分;(2)完成设计过程:30分;(3)完成调试:20分;(4)回答问题:20分。
(5)格式规范性:10分。
5)参考文献:(1)胡越明.《计算机组成与系统结构》电子工业出版社(2)白中英.《计算机组成原理》科学技术出版社(3)/down/42/2006/20061105264.html6)课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料1图书馆组装与调试4实验室撰写论文2图书馆、实验室学生签名:2007年6 月25 日课程设计(论文)评审意见(1)完成原理分析(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(2)设计分析(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(3)完成调试(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(4)回答问题(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(5)格式规范性(20分):优()、良()、中()、一般()、差();(6)考勤是否降等级:是()、否()评阅人:职称:助教2007 年7 月1日目录一、课设目的及内容 (1)二、设计的原理 (2)三、二进制微代码表设计 (4)四、机器指令程序 (5)五、线路连接图 (6)六、微程序流程及说明 (11)七、心得体会 (12)八、参考文献 (13)一、课设目的及内容目的:(1)掌握部件单元电路,例如,主存储器单元(MAIN MEN),输入设备单元(INPUT DEVICE),输出设备单元(OUTPUT DEVICE),总线单元(BUS UNIT)等。
广东海洋大学计算机组成原理报告书-基本模型机的设计与实现

《计算机组成与结构》课程实习基本模型机的设计与实现系另比信息学院______________班级:______________________________指导教师:刘桃丽_________________基本模型机的设计与实现一、设计要求1、课程设计题目:基本模型机的设计与实现2、分组设计一台基本模型机,并在模型机上运行一个简单的程序。
每组2-3 人,要求各组的指令系统不同。
3、根据设计的图纸,在验台上进行组装,并调试成功。
4、在组装调试成功的基础上,整理出设计图纸和其他文件,包括:(1)总框图(数据通路图)(2)微程序流程图(3)微指令格式(4)微程序代码表(5)调试小结二、课程实习使用的实验设备系统功能:输入两个正整数,计算两正整数之间所有的正整数累加之和。
即是累加求和。
需求分析:本程序包含加法(add)、减法(sub)、自加1(inc)、自减1(dec)条件转移(jc)、无条件转移(jmp)、停机(stp)等机器指令。
其中Inc和dec为单独设计,其他指令为模型机所自带的。
设计模块:微指令设计、机器指令设计。
各模块功能:微指令:定义并执行多个并行操作微命令,包含控制字段、判别测试字段、下地址字段机器指令:包含操作码和操作数,操作码就是指令的动作它会在CPU 上产生相应的硬件动作操作数可以是被加工的数据也可以是数据的地址用于指定操作的对象.输入输出的信号的含义及要求:在R0和R1分别输入待运算是数,R2输入FF 由减法R2=R2-R1 用来控制累加次数.三、课程实习步骤计算机的功能和用途:本程序用来计算两个数的累加求和。
总体结构:数据通路: INSSW BUS控制器 KblJtSQ-諒匚画UiuSlLCHLtfiLRWCT3^LDAR l~CHj TT ARI M 逼jC Z 列 ___ J_1 A 』 LPiARn^UDIMil _LL KL ,LDER(T4*Q Jl-k ALU &US RAI 『:TT ~ , ’—I UMR2(T2)*M3AR2MUX3设计指令执行流程:IARPC ADl>(T21MUM 他I 貯….I IM_C' [NTQIW VRlI'KQ"UWSl”,num •…unn控制信号输出运行微程序01PC A ARPC+1RAM ―►BUSBUS ―►IRIR7~IR40000 0001 1011ADD SUB DEC P11001JC1000JMP1010INC10H 11H 13H 19H 18H 18H M1=0 M1=0 M1=0LDDR1M2=0 LDDR23BH ALU=A+BALU BUS LDER LDDR1M2=0LDDR23AHALU=A-BALU BUSLDER LDERWD微指令信号表:RS BULDDR1 SM2=0 M1=1LDDR2 LDR4P0LDPC38HALU=A-1 M4=0ALU BUS LDR1PC ADDLDPCWRD0FH34HM1=0LDDR1M2=0LDDR219HALU=A+1ALU BUSLDER微指令代码化:四、总结我们小组在这几天完成计算机组成原理课程设计实习的过程中,我们发现,计算机组成原理与我们的专业息息相关,如果我们没能够熟练地掌握计算机原理里面的知识,这对我们以后的软件设计以及创新就会产生很大的局限性。
基本模型机的设计与实现

基本模型机的设计与实现课程设计报告收藏一、实验基本任务1、由基本单元电路构成一台基本模型机。
2、设计五条机器指令,并编写相应的微程序。
3、调试指令和模型机使其在微程序的控制下自动产生各部件单元的控制信号正常工作。
二、设计方案1、硬件设计(1)设计微程序控制电路微程序控制器的组成:控制存储器:EPROM2816*3,8D触发器74ls273*2,4D 触发器74ls74*3;微指令寄存器格式:18位微指令,6位微地址。
(2)设计时钟信号源和时序控制电路时钟信号源的组成:时基电路555,可触发单稳态多谐振荡器74ls237*2,输出频率为330-580Hz的方波信号。
时序控制电路:4D触发器74ls175*1组成移位寄存器电路。
(3)设计主存储器主存电路的组成:6264存储器(8K*8位)*3,地址寄存器:74ls273*1,三态门:74ls245*1。
2、微控制设计(1)实现存储器读操作;拨动总清开关后,置控制开关SWC、SW A为“0 0”时,按要求连线后,连续按动“启动运行”开关,可对主存储器RAM连续手动读操作。
(2)实现存储器写操作;拨动总清开关后,置控制开关SWC、SW A为“0 1”时,按要求连线后,再按动“启动运行”开关,可对主存储器RAM连续手动写入。
(3)实现程序运行操作。
拨动总清开关后,置控制开关SWC、SW A为“1 1”时,按要求连线后,再按动“启动运行”开关,即可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行。
3、机器指令设计(1)输入指令:in;输入外部开关量的状态,送入寄存器R0。
(2)二进制加法指令:add addr;(3)存数指令:sta addr;(4)输出指令:out addr;(5)无条件转移指令:jmp addr;三、设计电路原理图(说明各器件的功能作用)设计电路原理图如图1所示:图l 数据通路框图四、系统原理图(说明整机的工作过程)系统原理图如附图1所示。
部件实验过程中,各部件单元的控制信号是认为模拟产生的,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。
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课程设计(大作业)报告课程名称:计算机组成原理设计题目:基本模型机设计与实现院系:信息技术学院班级:计算机科学与技术3班设计者:学号:指导教师:________________________________设计时间:昆明学院信息技术学院课程设计(大作业)任务书姓名:院(系):信息技术学院专业:计算机科学与技术学号:课程设计题目:基本模型机设计与设计课程设计要求:本课程设计以ZYE1603E计算机组成原理及系统结构教学实验系统为平台,设计完成。
1. 按给定的数据格式和指令系统,设计一个微程序控制器。
2. 设计给定机器指令系统以及微程序流程图,按微指令格式写出微程序的为指令代码。
3. 连接逻辑电路完成启动、测试、编程、测试、效验和运行,并观测运行过程及结果。
4. 将微程序控制器模块与运算器模块,存储器模块联机,组成一台模型计算机。
5. 用微程序控制器控制模型机的数据通路。
6. 通过在模型机上运行由机器指令组成的简单程序,掌握机器指令与微指令的关系,建立计算机整机的概念,掌握计算机的控制机制。
7. 按指定的应用项目进行汇编指令格式及功能设计,并设计相应的机器指令代码,按照模型机数据通路设计实现机器指令功能的微程序。
在PC机上编辑机器指令和微程序, 装载代码到ZYE1603B实验系统并运行,实现应用要求。
工作计划及安排:2017年6月19日上午:集中进行课程设计题目的讲解和分解,提出学生需要掌握的硬件和软件方面的知识和要求;以及在课程设计期间的安全和纪律要求,熟悉开发环境(ZYE1603B (4401 机房)。
2017年6月19日下午:查阅资料、确定题目,了解各人(小组)设计安排,就设计过程进行集中讲解,解决设计过程存在的问题。
2017年6月20日~6月22日:在机房进行系统的设计。
2017年6月23日上午:分组讨论,进行交流,了解学生的掌握情况,对本周的学习情况进行总结,对后续的设计提出要求;对存在的问题进行分析和解决。
(机房)。
2017年6月23日下午:答辩,成绩评定。
指导教师签字_________________2017年6月19日指导教师评语:成绩:目录课程设计(大作业)报告一、课程设计的教学目的1. 在“微程序控制器的组成与微程序设计实验”的基础上,进一步将其中各单元组成系统构造一台模型计算机。
2. 本实验定义五条机器指令,编写相应的微程序,并上机调试运行,形成整机概念。
课程设计内容设计一台基本模型机,并实现相关的指令。
二、课程设计任务和基本要求本课程设计以TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统为平台设计完成。
1. 按给定的数据格式和指令系统, 设计一个微程序控制器。
2. 设计给定机器指令系统以及微程序流程图, 按微指令格式写出微程序的为指令代码。
3. 连接逻辑电路完成启动,测试,编程,测试,效验和运行,并观测运行过程及结果。
4. 将微程序控制器模块与运算器模块,存储器模块联机,组成一台模型计算机。
5. 用微程序控制器控制模型机的数据通路。
6. 通过在模型机上运行由机器指令组成的简单程序,掌握机器指令与微指令的关系,建立计算机整机的概念,掌握计算机的控制机制。
7. 按指定的应用项目进行汇编指令格式及功能设计,并设计相应的机器指令代码,按照模型机数据通路设计实现机器指令功能的微程序•在PC机上编辑机器指令和微程序,装载代码到TDN-CM+实验系统并运行,实现应用要求。
三、设计任务及分析(1)设计任务:从输入设备读取数据X并将其存入以A为间接地址的内存单元,将X与R).寄存器中的内容丫执行X ® ,结果送到以B为直接地址的内存单元保存。
⑵分析:A:给F0寄存器直接置入01H.B:从数据开关给间接地址为0CH的内存单元置数,(03H).C:给R中的内容取反,结果存在R)中.D:将间接地址OCH中直接地址OEH中的内容(03H)放入DR1中,R。
中的内容放入DR2中,将DR1和DR2种的数进行异或运算,结果放在R)中.E:将R)中的内容存在直接地址为ODH的内存单元中.四、设计原理模型机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段微程序。
本实验采用五条机器指令:IN (输入)、AD(二进制加法)、STA(存数)、OUT(输出)、JMP(无条件转移),其指令格式如下(前4位为操作码):其中IN为单字长(8位)指令,其余为双字长指令,xxxxxxxx为addr对应的二进制地址码。
根据模型机的数据通路图(如图1所示)和指令的要求定义微代码如下:表中卩A5〜卩A0为6位后续微地址,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P (1)〜P (4)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微地址入口,从而实现微程序的顺序、分支、循环运行。
B字段中的RS-B RD-B RI-B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。
A字段中的LDRI为从输入设备组件中读入数据使能控制信号。
指令寄存器(IR)用来保存当前正在执行的一条指令。
当执行一条指令时,先把它从内存取到缓冲寄存器中,然后再传送至指令寄存器。
指令划分为操作码和地址码字段,由二进制数构成。
为了执行任何给定的指令,必须对操作码进行测试[P(1)],通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。
“指令寄存器”(实验板上标有“ INS DECODE的芯片)根据指令中的操作码译码结果强置微控器单元的微地址,使下一条微指令指向相应得微程序首地址。
本系统使用两种外部设备,一种是二进制代码开关,它作为输入设备(INPUT DEVICE);另一种是数码管,它作为输出设备(OUPUQEVICE。
例如:输入时,二进制开关数据直接经过三态门送到总线上,只要开关状态不变,输入的信息也不变。
输出时,将输出的数据送到数据总线BUS上,当写信号(W/R)有效时,将数据打入输出锁存器,在数码管显示。
图1基本模型机数据通路图(1)运算器。
运算器又由运算逻辑单元、数据暂存器、通用寄存器组成。
在图1模型机的结构图中,ALU ALU_G和74299组成运算逻辑单元,其中ALU是由2个4位的74LS181串联成8位的运算器,ALU_G是ALU-G 实现用于控制ALU的运算结果的输出,74299用74LS299实现用于对ALU 的运算结果进行移位运算;数据暂存器在图1中由DR1和DR2组成,DR1和DR2都是用74LS273实现,它们用于存储运算器进行运算的两个操作数;通用寄存器在图1中由R0 R1和R2组成,R0 R1和R2都是用74LS374 实现,它们用作目的寄存器和源寄存器。
(2)控制器。
控制器由微程序控制器、指令寄存器、地址寄存器和程序计数器组成。
在图1中微程序控制器表示为MControl,它里面存放了指令系统对应的全部微程序,微程序控制器是由微控制存储器和3个138 译码器实现(A138 B138和P138),用于产生控制信号来控制各个组件的工作状态;在图1中指令寄存器表示为IR,指令寄存器由一个74LS273 实现,用于存放当前正在执行的指令;在图1 中地址寄存器表示为AR,地址寄存器由一个74LS273实现,在读取或者写入存储器时用于指明要读取或写入的地址;程序计数器在图1中由PC_G和PC组成,其中PC是由八位二进制同步计数器实现,用于产生程序指针pc的下一个值,PC_G由PC-G实现,用于存储程序的程序指针pc的值。
(3)存储器。
存储器在图1中表示为MEN存储器用静态随机存储器6116实现,用来存储用户程序和数据(4)数据总线。
数据总线用于连接运算器、存储器、输入输出等模块,数据总线由ccp_DataBus实现。
(5)输入输出。
输入输出类似于键盘和显示器。
(6)时序产生器。
在图1中T1、T2、T3和T4等控制信号都是由时序产生器生产,时序产生器由时序电路实现如图2所示,时序产生器一个周期中产生四个脉冲信号T1~T4,这四个脉冲信号用于控制组件的执行顺序,组件在这些信号的控制下有序的执行,一个周期中完成一条微指令的执行。
系统涉及到的微程序流程如图1所示,当拟定“取指令”微指令时,该微指令的判别测试字段为P1测试。
由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令,因此P1测试结果出现多路分支。
本次课程设计用指令寄存器的前4位(17-14 )作为测试条件,出现5路分支,占用5个固定微地址单元。
控制台操作为P4测试,它以控制台开关SWBSWA作为测试条件,出现了3路分支,占用3个固定微地址单元。
当分支微地址单元固定后,剩下的其他地方就可以一条微指令占用控存一个微地址单元随意填写。
当全部微程序设计完毕之后,应将每条微指令代码化:当全部微程序设计完毕后,应将每条微指令代码化,表3即为将图2的微程序流程图按微指令格式转化而成的二进制微代码表。
23 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 25 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 26 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 27 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 300 0 0 00 1 10 10 0 01 0 10 0 00 1 0 0 0 0表3二进制代码表DR1->LED23WRIT R 01)21 PC — >AR ------- 24 00EAD(00) 20RUN(11)PC — >AR PC+1 ------------------- 22 RAM- >BUS BUS 一01RAM — >BUS BUS >DR1_________ 0 DR —>RAM27IN ADD0110 11 03 0405 06 01运R —>RAMPC->AR PC+1S TA -01 02 10 OUT0113 16 17 25 JMP14 26 01五、SW->R01实验设计机 PC->AR PC+1 .方器 分程序如下 PC->ARPC+1 ^表乃IPC->ARPC+1PC->ARPC+1地址(二进制A(二进制) 记符 0000 0000 RAM 0>0U 0000 RAM /I-FNBUS AM 将输入数据送 幣即寄BU 器 0000 0001 0000 0010 BUS-[08J R —〉]。