组成原理课程设计报告.
计算机组成原理课程设计报告

《计算机组成原理》课程设计报告目录1.任务书 (1)2.设备清单 (1)3.设计原理及方法 (1)3.1数据格式 (1)3.2指令设计 (1)3.3指令格式 (2)3.4指令系统 (3)3.5设计依据 (3)3.6按微指令的格式参照程序流图 (5)3.7微程序代码清单 (6)3.8实验接线图 (7)3.9机器指令代码清单 (8)3.10化简后的机器指令 (8)4.设计运行结果分析 (12)4.1实验过程 (12)4.2结果分析 (14)5.设计小结 (14)6.设计日志 (15)1.任务描述复杂指令计算机系统设计设计不少于10条指令的指令系统。
其中,包含算术逻辑指令,访问内存指令,程序控制指令,输入输出指令,停机指令。
重点是要包括直接、间接、变址和相对寻址等多种寻址方式。
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。
IN R1,00H; 从端口00(IN单元)读入数据送R1LDI R2,0FH;将立即数OFH装入R2AND R1,R2;R1*R2->R1STA [10H],R1;R1->[[10H]],间接寻址OUT 40H,10H;10H单元的内容在OUT单元显示,直接寻址DEC 12H;12H单元内容减1,直接寻址LOP:BZC EXIT;JMP LOP;EXIT:HLT10H、12H单元内容分别为12H、03H2.设备清单PC机一台,TD-CMA实验系统一套,排线若干。
3.设计原理及方法3.1数据格式模式机规定采用的定点补码表示法表述数据,字长为8位,8位全用来表示数据(最高位不表示符合),数值表示的范围:0≤X≤28-1。
3.2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。
运算类指令包括三类:算数运算、逻辑运算、移位运算,设计有6类运算指令,分别为:AND、ADD、INC、SUB、OR、RR,所有运算全是单指令,寻址方式采用寄存器直接寻址。
计算机组成原理课程设计报告

计算机组成原理课程设计报告课程设计题目:计算机组成原理专业名称:计算机科学与技术班级: 2013240202关童:201324020217张一轮:201324020218孙吉阳:201324020219张旭:201324020220老师姓名:单博炜2015年12月31日第一章课程设计概述1.1 课程设计的教学目的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,深入掌握数据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无条件转移),其指令格式如表1(前4位是操作码):表1:IN为单字长(8位),含义是将数据开关8位数据输入到R0寄存器;ADD为双字长指令,第一字为操作码,第二字为操作数地址,其含义是将R0寄存器的内容与内存中以A为地址单元的数相加,结果放在R0;STA为双字长指令,含义是将R0中的内容存储到以第二字A为地址内存单元中;OUT为双字长指令,含义是将内存中以第二字为地址的数据读到数据总线上,由数码管进行显示;JMP是双字长指令,执行该指令时,程序无条件转移到第二字所指定的内存单元地址。
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,还设计了三个控制台操作微程序:存储器读操作”(KRD):拨动总清开关CLR后,当控制台开关SWB、SWA置为“00”时,按START 微动开关,可对RAM进行连续手动读操作;存储器写操作(KWE):拨动总清开关CLR后,当控制台开关SWB、SWA置为“01”时,按START微动开关,可对RAM进行连续手动写入;启动程序:拨动总清开关CLR后,当控制台开关SWB、SWA置为“11”时,按START微动开关,即可转入第01号“取指”微指令,启动程序运行。
这三条控制台指令用两个开关SWB、SWA的状态来设置,其定义如表2:表2:C字段:按照数据通路可画出机器指令的微程序流程图如图2所示,当拟定“取值”微指令时,该微指令的判别测试字段为P(1)测试,由于取值指令是所有微程序都是用的公用微程序,因此P(1)测试结果出现多路分支,本机使用指令寄存器的前四位(IR7-IR4)作为测试条件,出现5路分支,占用5个固定的微地址单元。
计算机组成原理课程设计报告_基本模型机的设计与实现

本次课程设计的任务是完成一个基本模型机的设计与实现。
设计经过综合运用了以前所学计算机原理的知识,依照设计要求和指导,实现了一个基本的模型计算机。
本模型机实现的功能有:IN(输入),OUT(输出),ADD(加法),SUB(减法),STA(存数),JMP(跳转)。
设计进行开始,在了解微程序的基本格式, 及各个字段值的作用后, 按微指令格式参照指令流程图,设计出程序以及微程序,将每条微指令代码化,译成二进制代码表,并将二进制代码转换为联机操作时的十六进制格式文件。
根据机器指令系统要求,设计微程序流程图及确定微地址。
设计的加法和减法中, 被加数和被减数都由调试人员输入, 而加数和减数都从存储器中读取. 最后上机调试,各个功能运行结果正确。
关键词:基本模型机;机器指令;微指令目录1、课程设计题目-----------------------------------------------12、实验设备---------------------------------------------------13、课程设计步骤-----------------------------------------------13.1、所设计计算机的功能和用途------------------------------13.2、指令系统----------------------------------------------23.3、总体结构与数据通路------------------------------------23.4、设计指令执行流程--------------------------------------33.5、微指令代码化------------------------------------------43.6、组装和调试----------------------------------------------54、课程设计总结-----------------------------------------------75、附录-----------------------------------------------------------------------------------8附录1:数据通路图----------------------------------------------------------8 附录2:微程序流程图--------------------------------------------------------9 附录3:实验接线图------------------------------------------------------------10 附录4:实验程序及微程序---------------------------------------------------11 附录5:参考文献(资料)-----------------------------------121、课程设计题目基本模型机的设计与实现2、实验设备TDN—CM++计算机组成原理教学实验系统一台,微机,虚拟软件,排线若干。
计算机组成原理课程设计总结报告

计算机组成原理课程设计总结报告课设题目:鼠标的制作院系:计算机学院专业:计算机科学与技术班级:xxxx学号:xxxxx姓名:xxxx一.项目介绍与设计目的1.项目介绍运用基本的元器件完成鼠标的制作与调试并可以在计算机上使用。
2.实验目的本实验旨在通过自己做鼠标锻炼考察对计算机组成原理知识的运用与实践二.项目环境要求在整洁的桌面完成,避免零件混乱。
焊枪使用之前先做清洁处理,不用时放在烙铁架上三.电路图及原理分析电路图:原理分析:在光电鼠标内部有一个发光二极管,通过该发光二极管发出的光线,照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)。
然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线,经过一组光学透镜传输到一个光感应器件(微成像器)内成像现在,翻过一只发红光的光学鼠标,您都可以看到一个小凹坑,里面有一个小棱镜和一个透镜。
工作时,从棱镜中会发出一束很强的红色光线照射到桌面上,然后通过桌面不同颜色或凹凸点的运动和反射,来判断鼠标的运动当鼠标移动的时候,成像传感器录得连续的图案,然后通过“数字信号理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理,以判断鼠标移动的方向以及位移,从而得出鼠标x, y方向的移动数值。
再通过SPI传给鼠标的微型控制单元。
鼠标的处理器对这些数值处理之后,传给电脑主机四.项目实现步骤及注意事项1项目实验步骤:首先先焊接电容主芯片、发光二极管、电阻、按钮的焊接数据线的焊接,按G-蓝、A-白、C-橙、D-绿,接法如下图各组件的安装及鼠标外壳的嵌套2.注意事项焊接电路时连续焊接时间不超过三秒清洁电烙铁焊头使用加水湿润,湿度如拧干的毛巾,不用时一定要放在烙铁架上电容具有正负极之分。
靠近白色横条纹的引脚为负极。
对应电路板上涂白色的区域。
电路版上用到的两个电容不是一样容量的,要注意区分,前面图片中用红色边框圈起来的电容是100uf的,另外一个是10uf。
发光二极管也有正负极之分。
接反了灯就不会亮。
计算机组成原理课程设计报告

计算机组成原理课程设计实验报告目录一、程序设计 (1)1、程序设计目的 (1)2、程序设计基本原理 (1)二、课程设计任务及分析 (6)三、设计原理 (7)1、机器指令 (7)2、微程序流程图 (9)3、微指令代码 (10)4、课程设计实现步骤 (11)四、实验设计结果与分析 (15)五、实验设计小结 (15)六、参考文献 (15)一、程序设计1、程序设计目的(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使用简单模型机和复杂模型机的部分机器指令,并编写相应的微程序,具体上机调试掌握整机概念。
(3)掌握微程序控制器的组成原理。
(4)掌握微程序的编写、写入,观察微程序的运行。
(5)通过课程设计,使学生将掌握的计算机组成基本理论应用于实践中,在实际操作中加深对计算机各部件的组成和工作原理的理解,掌握微程序计算机中指令和微指令的编码方法,深入理解机器指令在计算机中的运行过程。
2、程序设计基本原理(1)实验模型机结构[1] 运算器单元(ALU UINT)运算器单元由以下部分构成:两片74LS181构成了并-串型8位ALU;两个8位寄存器DR1和DR2为暂存工作寄存器,保存参数或中间运算结果。
ALU的S0~S3为运算控制端,Cn为最低进位输入,M为状态控制端。
ALU的输出通过三态门74LS245连到数据总线上,由ALU-B控制该三态门。
[2] 寄存器堆单元(REG UNIT)该部分由3片8位寄存器R0、R1、R2组成,它们用来保存操作数用中间运算结构等。
三个寄存器的输入输出均以连入数据总线,由LDRi和RS-B根据机器指令进行选通。
[3] 指令寄存器单元(INS UNIT)指令寄存器单元中指令寄存器(IR)构成模型机时用它作为指令译码电路的输入,实现程序的跳转,由LDIR控制其选通。
[4] 时序电路单元(STATE UNIT)用于输出连续或单个方波信号,来控制机器的运行。
《计算机组成原理》课程设计_两个数的乘法运算

《计算机组成原理》课程设计报告课程设计题目:两个数的乘法运算小组成员:….完成日期:第十一周模型机设计实验一、实验目的综合运用所学计算机原理知识,设计并实现较为完整的模型计算机。
其功能为:输入两个数,进行两个正数(二进制4位)的乘法运算,输出结果。
二、实验内容编写程序,运行程序,观察并记录运行结果。
三、实验仪器1、ZY15CompSys12BB计算机组成原理及系统结构教学实验箱一台2、排线若干3、PC机一台四、预备知识1、数据格式8位,其格式如下:其中第7位为符号位,数值表示范围是:-1≤X<127。
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、访问存储器、转移指令和停机指令。
(1)算术逻辑指令规定:算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表2—3。
(2)访存指令及转移指令模型机设计2条访存指令,即存数(STA)、取数(LAD),2条转移指令,即无条件转移(负均可)本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。
(3)I/O指令其中,在IN 指令中,addr=01,选中“输入”中的开关组作为输入设备,在OUT指令中,addr=10时,表示选中“输出单元”中的数码块作为输出设备。
(4)停机指令HALT指令,机器码为60H,用于实现停机操作。
3、指令系统复杂模型机共有16条基本指令,其中算术逻辑指令7条,访问内存指令和程序控制指令4条,输入输出指令2条,其它指令1条。
表2-3列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。
我们依然采用复杂模型机指令系统中的部分指令。
五、实验的机器指令程序如下:地址内容助记符说明00 14 IN R0 ; 作计数器用,00000001→R001 15 IN R1 ; 输入X的值,0000xxxx→R102 05 STA R1 ; X→22H03 2204 15 IN R2 ; 输入Y→R2,0000xxxx→R205 06 STA R2 ; R2→23H06 2307 42 CLR R2 ; R2清零08 06 STA R2 ; 存入结果R2→24H09 240A 02 LAD R2 ; 提取[23H]→R20B 230C 6A RRC R2,R2 ; R2带进位右循环一位→R2 0D 06 STA R2 ; 循环结果→23H0E 230F 02 LAD R2 ; 提取结果S,[24H]→R210 2411 0C BZC [15H] ; 有进位跳转到15H12 1513 08 JMP [18H] ; 无条件跳转到[18H]14 1815 01 LAD R1 ; 提取X→R116 2217 56 ADC R1,R2 ; R1+R2→R218 6A RRC R2,R2 ; R2带进位右循环一位→R219 06 STA R2 ; 循环结果→24H1A 241B70 RLC R0,R0 ; R0带进位左循环一位→R0 1C 0C BZC [20H] ; 有进位跳转到20H1D 201E 08 JMP [0AH] ; 无条件跳转到[0AH]1F 0A20 2A OUT R2 ; 输出R2中的结果21 60 HATL ; 停机22 XX23 XX24 XX六、程序机器指令和微程序以上程序的机器指令如下:$P0014 $P0115 $P0205 $P0322$P0416 $P0506 $P0623 $P0772$P0806 $P0924 $P0A02 $P0B23$P0C6A $P0D06 $P0E23 $P0F02$P1024 $P110C $P1215 $P1308$P1418 $P1501 $P1622 $P1756$P186A $P1906 $P1A24 $P1B70$P1C0C $P1D20 $P1E08 $P1F0A$P202A $P2160微程序如下$M00018108 $M0101ED82 $M0200C050$M0300A004 $M0400E098 $M0501B406$M06959B41 $M07298838 $M0801ED8A$M0901ED8C $M0A00A01E $M0B018001$M0C00201F $M0D019801 $M0E19880F$M0F019801 $M1001ED83 $M11001001$M12030401 $M13018016 $M143D9A01$M1501A205 $M16318207 $M1731820E$M18009001 $M19028401 $M1A05DB81$M1B0180DC $M1C018001 $M1D05DB8D$M1E070A08 $M1F068A09七、复杂模型机的数据通路框图WE图2-7复杂模型机数据通路框图八、复杂模型机实验接线图接到指令单元接到开关单元九、复杂模型机实验流程图十、课程设计总结1、成员总结体会…2、遇到的问题和解决的方法等1)寄存器不够用。
计算机组成原理课程设计的实验报告范文
长治学院课程设计报告课程名称:计算机组成原理课程设计设计题目:设计一台性能简单的计算机系别:计算机系专业:计科1101班组别:第三组学生姓名: 学号:起止日期: 2013年7月4日~ 2013年7月10日****:***目录一、课程设计的目的 ----------------------------------1二、设计要求 ----------------------------------------1三、设计的方法及过程---------------------------------23.1整机设计 --------------------------------------23.1.1 根据设计要求正确设置正确设置多路开关-------23.1.2操作控制信号及其实现方式-------------------23.1.3根据接线表画出整机的线路图-----------------2 3.2.设计指令系统----------------------------------3 3.3.设计微指令及指令的微程序----------------------43.3.1设计微地址 --------------------------------4 3.3.2写出指令的执行流程-------------------------3 3.3.3编写指令的微程序---------------------------53.4.编写并执行应用程序----------------------------8四、心得体会-----------------------------------------7 一课程设计的目的通过课程设计更清楚地理解下列基本概念:(1)计算机的硬件基本组成;(2)计算机中机器指令的设计;(3)计算机中机器指令的执行过程;(4)微程序控制器的工作原理;(5)微指令的格式设计原理;二设计要求题一研制以台性能如下的实验计算机。
计算机组成原理课程设计报告
《计算机组成原理》课程设计报告(2012— 2013学年第 1学期)题目:复杂指令计算机系统设计专业:计算机科学与技术_姓名学号:指导教师:成绩:计算机科学与技术系2013 年 1 月11 日目录1.任务书 (1)2.设备清单 (1)3.设计原理及方法 (1)3.1数据格式 (1)3.2指令设计 (1)3.3指令格式 (2)3.4指令系统 (3)3.5设计依据 (3)3.6按微指令的格式参照程序流图 (5)3.7微程序代码清单 (6)3.8实验接线图 (7)3.9机器指令代码清单 (8)3.10化简后的机器指令 (8)4.设计运行结果分析 (12)4.1实验过程 (12)4.2结果分析 (14)5.设计小结 (14)6.设计日志 (15)1.任务描述复杂指令计算机系统设计设计不少于10条指令的指令系统。
其中,包含算术逻辑指令,访问内存指令,程序控制指令,输入输出指令,停机指令。
重点是要包括直接、间接、变址和相对寻址等多种寻址方式。
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。
IN R1,00H; 从端口00(IN单元)读入数据送R1LDI R2,0FH;将立即数OFH装入R2AND R1,R2;R1*R2->R1STA [10H],R1;R1->[[10H]],间接寻址OUT 40H,10H;10H单元的内容在OUT单元显示,直接寻址DEC 12H;12H单元内容减1,直接寻址LOP:BZC EXIT;JMP LOP;EXIT:HLT10H、12H单元内容分别为12H、03H2.设备清单PC机一台,TD-CMA实验系统一套,排线若干。
3.设计原理及方法3.1数据格式模式机规定采用的定点补码表示法表述数据,字长为8位,8位全用来表示数据(最高位不表示符合),数值表示的范围:0≤X≤28-1。
组成原理课程设计报告--4PPM码解码器设计与实现
目录第1章总体设计方案 (1)1.1设计原理 (1)1.2设计思路 (1)1.3设计环境 (1)第2章详细设计方案 (3)2.1总体方案的设计与实现 (3)2.1.1总体方案的逻辑图 (3)2.1.2器件的选择与引脚锁定 (3)2.2功能模块的设计与实现 (4)2.2.1 移位寄存器模块的设计与实现 (4)2.2.2 计数器模块的设计与实现 (6)2.2.3 4-2编码电路模块的设计与实现 (8)2.2.4 并串转换模块的设计与实现 (10)2.3仿真调试 (12)第3章编程下载与硬件测试 (14)3.1编程下载 (14)3.2硬件测试及结果分析 (14)参考文献 (15)附录 (16)第1章总体设计方案1.1 设计原理4PPM码(0001 0010 0100 1000)经过解码后变成二进制数字序列(11 10 01 00)。
用移位寄存器来实现4PPM码串行输入,用相应的逻辑门电路实现4-2编码器,以及用改进的移位寄存器二进制序列串行输出,同时加上相应的时钟控制,通过这四部分组成4PPM码解码器,实现4PPM码到二进制序列的解码。
1.2 设计思路4ppm码解码器的设计主要包含如下4个部分:①移位寄存器;②计数器;③4-2编码器;④串行输入并行输出转换器。
在4个部分中分别设计实现相应功能的器件,包括逻辑门、D触发器、时钟信号等。
在连接具体电路时配合相应脉冲和门电路以达到预期效果。
4ppm码解码器的底层、顶层的设计都采用原理图设计输入方式,经编译、调试后形成4ppm.bit文件并下载到XCV200可编程逻辑芯片中,经硬件测试验证设计的正确性。
1.3设计环境(1)EDA环境•Xilinx foundation f3.1设计软件Xilinx Foundation F3.1是Xilinx公司主要的可编程器件开发工具,它可用来开发Xilinx 公司的Spar-tan,Virtex,XC3000,XC4000,XC5200系列的FPGA芯片和XC9500系列的CPLD芯片。
计算机组成原理课程设计报告书
计算机组成原理课程设计报告书计算机组成原理课程设计报告书目录一.实验计算机设计11.整机逻辑框图设计12.指令系统的设计23.微操作控制部件的设计54.设计组装实验计算机接线表135.编写调试程序14二.实验计算机的组装14三.实验计算机的调试151.调试前准备152.程序调试过程163.程序调试结果164.出错和故障分析16四.心得体会17五.参考文献17题目研制一台多累加器的计算机一实验计算机设计1.整机逻辑框图设计此模型机是由运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备五大部分组成。
1.运算器又是有299,74LS181完成控制信号功能的算逻部件,暂存器LDR1,LDR2,及三个通用寄存器R0,R1,R2等组成。
2.控制器由程序计数器PC、指令寄存器、地址寄存器、时序电路、控制存储器及相应的译码电路组成。
3.存储器RAM是通过CE和W/R两个微命令来完成数据和程序的的存放功能的。
4输入设备是由置数开关SW控制完成的。
5.输出设备有两位LED数码管和W/R控制完成的LR0LR1LR2寄存器AxBxCxR0-GR1-GR2-G数据总线(D_BUS)ALU-GALUMCNS3S2S1S0暂存器LT1暂存器LT2LDR1LDR2移位寄存器MS1S0G-299输入设备DIJ-G微控器脉冲源及时序指令寄存器LDIR图中所有控制信号LPCPC-G程序计数器LOADLAR地址寄存器存储器6116CEWE输出设备D-GW/RCPU图1整机的逻辑框图图1-1中运算器ALU由U7--U10四片74LS181构成,暂存器1由U3、U4两片74LS273构成,暂存器2由U5、U6两片74LS273构成。
微控器部分控存由U13--U15三片2816构成。
除此之外,CPU的其他部分都由EP1K10集成。
存储器部分由两片6116构成16位存储器,地址总线只有低八位有效,因而其存储空间为00H--FFH。
输出设备由底板上的四个LED数码管及其译码、驱动构成,当D-G和W/R均为低电平时将数据总线的数据送入数码管显示。
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《计算机组成原理》课程设计报告院系名称计算机科学与工程学院班级姓名学号指导教师题目一1. 问题描述设计一个具有加法和直接寻址方式的模型机(1)设计内容:设计一台具有输入、输出、加法、存储和跳转功能的模型计算机,并写出工作程序和测试数据验证有设计的指令系统。
(2)设计要求:所设计模型计算机的指令系统共包含五条机器指令:IN(输入)、OUT(输出)、ADD (加法)、STA(存数)、JMP(无条件转移)。
STA和JMP为直接寻址。
2. 题目分析及设计原理通过IN单元输入数据送R0寄存器,然后寄存器和自身相加,再将结果保存到存储器并送OUT单元显示出来,最后无条件跳转,又重复执行。
结合数据通路图设计指令。
数据通路图注意读写逻辑控制信号的控制。
读写控制逻辑如下:3.指令设计及编码模型机的指令系统及指令格式如下:助记符机器指令码说明IN RD,PXXXX XX RDpIN->RD ADD RD,RS,D XXXX RS RD RS+RD->RDSTA M D,RD XXXX M RDDR0->EOUT P,RS XXXX RS XXPRS->LEDJMP M D XXXX M XXDE->PC指令格式为:指令编码为:;//************Start Of Main Memory Data******//$P 00 20 ;START:IN R0 从IN单元读入数据送R0$P 01 00 ;ADD R0,RO 和自身相加,结果送$P 02 10 ;STA 将结果存入主存$P 03 80 ;OUT R0 输出结果$P 04 E0 ;JMP START 跳转到00单元$P 05 00$P 06 50 ;HLT 停机;//************End Of Main Memory Data******//4.微指令设计及编码微指令格式23 22 21 20 10 18-15 14-12 11-9 8-6 5-0M23 CN WR RD IOM S3-S0 A字段B字段C字段MA5-MA0微指令数据流程图二进制微代码表地址 十六进制 高五位 S3-S0 A 字段 B 字段 C 字段 MA5-MA0 00 00 00 01 00000 0000 000 000 000 000001 01 00 6D 43 00000 0000 110 110 101 000011 03 107070 00010 000 111 000 001 110000 32 183001 00011 0000 011 000 000 000001 30 001404 00000 0000 001 010 000 000100 04 002405 00000 0000 010 010 000 000101 05 04B201 00000 1001 011 001 000 000001 31 186012 00011 00000 110 000 000 010010 12 200401 00100 0000 000 010 000 000001 38 186033 00011 0000 110 000 000 110011 33 103034 00010 0000 011 000 000 110100 34280401001010000000010000000001PC->AR PC+1NOP0100 MEM->IR03P<1>30 32 OUT38 IN ADDIN->R001R0->A01IN->AR30 34 STAJMPHLTNOP35R0->OUT01IN->ARR0->MEM31 12 0135 R0->BA+B->R0MEM->R330405PC->AR PC+1MEM->PC3C 1D 013C 006D5D 00000 0000 110 110 000 0111011D 105141 00010 0000 101 000 101 00000135 000035 00000 0000 000 000 000 110101根据指令译码原理图将指令代码译码为微指令入口地址。
指令译码原理图如下:微指令编码为:;//************Start Of MicroController Data*******//$M 00 000001 ;NOP$M 01 006D43 ;PC->AR,PC加1$M 03 107070 ;MEM->IR,P<1>$M 32 183001 ;IN->R0$M 30 001404 ;R0->A$M 04 002405 ;R0->B$M 05 04B201 ;A加B->R0$M 31 186012 ;IN->AR$M 12 200401 ;R0->MEM$M 38 186033 ;IN->AR$M 33 103034 ;MEM->R0$M 34 280401 ;R0->OUT$M 3C 006D5D ;PC->AR,PC加1$M 1D 105141 ;MEM->PC$M 35 000035 ;NOP;//**************End of MicroController Data*******//5. 运行结果及分析1、取指令将PC当前的内容送地址寄存器,在主存中找到该地址处的指令,然后取出指令,送指令寄存器,截图如下:2、从IN单元输入数据送R0寄存器3、R0寄存器和自身相加,结果送R0(1)将寄存器R0中的数据送暂存器A,截图如下:(2)将R0寄存器中的数据送暂存器B,截图如下:(3)寄存器R0和自身相加,结果送到R0寄存器,截图如下:4、将结果存入主存首先通过IN单元输入一个地址,并在主存中找到该地址,截图如下:5、取数(1)通过IN单元输入地址,找到数据在主存中的存储地址,截图如下:(2)将该地址中的数送到R0寄存器6、将数据送OUT单元显示出来题目二1. 问题描述设计一个具有循环右移功能的模型机1、设计内容设计一台具有输入、输出、数据传送、带进位加法,循环右移、停机等功能的模型机,并写出工作程序和测试程序验证所设计的指令系统。
2、设计要求所设计模型计算机的指令系统共包含六条机器指令:IN(输入)、OUT(输出)、ADC (带进位加法)、RR(循环右移)、MOV(数据传送)、HALT(停机),各条指令的寻址方式为寄存器寻址。
2. 题目分析及设计原理通过IN单元输入数据送R0寄存器,然后将寄存器中的数送暂存器A,再通过IN单元输入数据送寄存器R0,并将数据送暂存器B,对A 和B中的数据进行带进位位的加法运算,将结果保存到存储器R0,再将结果循环右移一位,然后将结果送OUT单元显示出来,最后停机。
结合数据通路图设计指令。
数据通路图3. 指令设计及编码模型机的指令系统及指令格式如下:助记符机器指令码说明MOV RD,RS XXXX RS RD RS--->RDADC RD,RS XXXX RS RD RS+RD+cy--->RDRR XXXX RS RD RS循环右移--->RDIN RD,P XXXX XX RDPIN---->RDOUT P,RS XXXX RS XXPRS--->LEDHALT XXXX 00 00 停机指令格式为:指令编码为:;//************Start Of Main Memory Data******//$P 00 20; START:IN R0$P 01 10; R0->A$P 02 20; IN->R0$P 03 00; ADD$P 04 40; RR$P 05 30; OUT R0$P 06 50; HLT 停机;//************End Of Main Memory Data******//4、微指令设计及编码微指令格式23 22 21 20 10 18-15 14-12 11-9 8-6 5-0M23 CN WR RD IOM S3-S0 A字段B字段C字段MA5-MA0微指令数据流程图PC->AR PC+1NOP0100 MEM->IR03P<1>30 32 ADD30 ININ->R001R0->A01R0->BA+B+cy->R031 04RROUTHLTR0->AA 右移移位 ->R0R0->OUTNOP350134 33 05 010135二进制微代码表地址十六进制高五位S3-S0 A 字段 B 字段 C 字段MA5-MA000 00 00 01 00000 0000 000 000 000 00000101 00 6D 43 00000 0000 110 110 101 00001103 107070 00010 000 111 000 001 11000032 183001 00011 0000 011 000 000 00000131 001404 00000 0000 001 010 000 00010030 002405 00000 0000 010 010 000 00010004 053201 00000 1010 011 001 000 00000130 001405 00000 0000 001 010 000 00010105 033201 00000 0110 011 001 000 00000133 280401 00101 0000 000 010 000 00000135 000035 00000 0000 000 000 000 110101根据指令译码原理图将指令代码译码为微指令入口地址。
指令译码原理图如下:微指令编码为:;//************Start Of MicroController Data*******//$M 00 000001; NOP$M 01 006D43; PC->AR,PC+1$M 03 107070; MEM->IR,P<1>$M 32 183001; IN->R0$M 31 001401; R0->A$M 32 183001; IN->R0$M 30 002404; R0->B$M 04 053201; A+B+CY->R0$M 34 001405; R0->A$M 05 033201; RR$M 33 280401; R0->OOUT$M 35 000035; NOP;//**************End of MicroController Data*******//5.运行结果及分析1、取指令将PC当前的内容送地址寄存器,在主存中找到该地址处的指令,然后取出指令,送指令寄存器,截图如下:2、从IN单元输入数据送R0寄存器3、将寄存器R0中的数据送暂存器A中4、对数据进行带进位位的加法运算,结果送寄存器R05、将结果循环右移(1)、首先将结果送入暂存器A(2)、将结果循环右移后送R0寄存器6、将最终结果送OUT单元显示出来题目三1. 问题描述设计一个具有带借位减法和存储功能的模型机1、设计内容设计一台具有输入、输出、数据传送、带借位减法,存数、取数等功能的模型机,并写出工作程序和测试程序验证所设计的指令系统。