位模型机课程设计
计算机硬件课程设计报告——拓展接口的复杂模型机设计

计算机硬件课程设计报告——拓展接口的复杂模型机设计学院:计算机科学与工程学院专业:计算机科学与技术班级:组员1:组员2:起止时间:目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验思路 (3)四、实验原理 (3)五、实验步骤 (10)六、实验设计 (11)七、实验心得 (14)一、实验目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验后,做一个综合的系统性的设计,这在硬件方面是一个提高,进一步培养实践能力。
二、实验内容搭建一台有拓展接口的8位模型机,指令系统要求有10条以上,其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。
三、实验思路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、确定总体结构与数据通路:总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构,列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。
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的执行流程。
根据指令的复杂程度。
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,需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。
5、确定微程序地址:根据后续微地址的形成方法,确定每条微程序地址及分支转移地址。
6、根据微指令格式,将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化,写入到控制存储器中的相应单元中。
7、组装、调试:在总装调试前,先按功能模块进行组装和分调,因为只有功能模块工作正常后,才能保证整机的运行正确。
四、实验原理1、指令系统及指令格式(1)数据格式8位。
(2)指令格式:指令系统应包括:算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O指令、停机指令。
一般指令格式如下:O P-C O D E(4位)R S(2位)R D(2位)D A T A /A D D R (8位)其中R S 、R D 可以是R 0、R 1、R 2中任一个,它们的代码分别为00、01、10。
复杂模型机课程设计分工

复杂模型机课程设计分工一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握复杂模型的机课程设计分工的相关知识,能够理解并运用相关技能进行模型设计。
具体目标如下:1.了解复杂模型的定义及其在工程设计中的应用。
2.掌握机课程设计分工的基本原则和方法。
3.熟悉不同类型模型的设计流程和要点。
4.能够运用相关软件进行模型的建立和优化。
5.能够根据设计需求,合理分配设计任务,并进行分工协作。
6.能够进行模型的验证和修正,以满足设计要求。
情感态度价值观目标:1.培养学生的团队合作意识和能力。
2.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3.培养学生的工程责任感和职业操守。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括复杂模型的定义和应用、机课程设计分工的基本原则和方法、不同类型模型的设计流程和要点。
具体内容包括:1.复杂模型的定义及其在工程设计中的应用。
2.机课程设计分工的基本原则和方法,包括分工的依据、分工的流程和分工的评估等。
3.不同类型模型的设计流程和要点,包括机械结构模型、电气控制系统模型和软件系统模型等。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标,将采用多种教学方法进行教学,包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解复杂模型的定义、机课程设计分工的基本原则和方法等理论知识,使学生掌握相关概念和理论。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解不同类型模型的设计流程和要点,提高学生的实际操作能力。
3.实验法:通过实验室实践,使学生能够运用相关软件进行模型的建立和优化,培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《复杂模型机课程设计分工》教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关领域的参考书籍,以拓展知识面。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,以便进行生动形象的讲解和展示。
4.实验设备:准备计算机、相关软件等实验设备,以便进行实验室实践教学。
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。
模具设计制造课程设计

模具设计制造课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习模具设计制造的基本理论、方法和技能,使学生掌握模具的基本概念、设计原则、制造工艺及应用。
在知识目标方面,要求学生了解模具的分类、工作原理和基本结构,掌握模具设计的基本理论和方法,熟悉模具制造的工艺流程。
在技能目标方面,要求学生能够运用CAD/CAM软件进行模具设计,并能熟练操作数控机床进行模具制造。
在情感态度价值观目标方面,培养学生对模具行业的兴趣和热情,增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括模具设计制造的基本理论、方法和实践操作。
具体包括模具的分类与结构、模具设计的基本原则和方法、模具制造的工艺流程、CAD/CAM软件在模具设计制造中的应用等。
教学内容将结合教材和实际案例进行讲解,注重理论与实践相结合,使学生能够更好地理解和掌握模具设计制造的知识和技能。
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。
包括讲授法、案例分析法、实验法等。
通过讲授法向学生传授模具设计制造的基本理论和方法;通过案例分析法引导学生分析和解决实际问题;通过实验法让学生亲自动手操作,提高实践能力。
同时,将采用多媒体教学手段,如PPT、视频等,以增强课堂教学的趣味性和互动性,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的运用,本课程将准备丰富的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材方面,将选用权威、实用的教材,并结合最新的技术发展进行补充和拓展。
参考书方面,将推荐学生阅读一些经典的模具设计制造方面的书籍,以丰富学生的知识体系。
多媒体资料方面,将收集一些与模具设计制造相关的视频、图片等资料,以直观地展示模具的设计和制造过程。
实验设备方面,将确保学生能够 access to modern equipment, such as CNC machines and 3D printers, so that they can apply their knowledge and skills in practical projects.五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
3d课程设计报告

3d课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握3D建模的基本概念,理解3D模型在现实生活中的应用。
2. 学会使用3D建模软件进行基础操作,包括创建、编辑和修改3D模型。
3. 了解并掌握3D模型的材质、纹理和光照等基本知识。
技能目标:1. 培养学生运用3D建模软件解决问题的能力,能够独立完成简单的3D模型制作。
2. 培养学生空间想象力和创新能力,能够设计并制作具有个性的3D作品。
3. 提高学生团队协作能力,能够在小组合作中发挥自己的专长,共同完成复杂3D项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对3D建模技术的兴趣,培养其探索精神,使其主动关注3D技术在各领域的应用。
2. 培养学生勇于尝试、不断实践的精神,使其在面对困难时保持积极乐观的态度。
3. 引导学生认识到3D建模技术在国家战略和社会发展中的重要性,增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程针对的学生群体为具有一定计算机操作基础和空间想象能力的初中生。
教学要求:结合学生特点,采用任务驱动、小组合作的教学方法,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的分解和教学设计,使学生在课程结束后能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 3D建模基本概念:介绍3D建模的定义、分类及其在现实生活中的应用。
教材章节:第一章 3D建模概述2. 3D建模软件操作:学习3D建模软件的基本功能、界面布局和操作方法。
教材章节:第二章 3D建模软件入门3. 基础3D模型制作:掌握简单几何体的创建、编辑和修改方法。
教材章节:第三章 3D模型制作基础4. 材质与纹理:学习为3D模型添加材质、纹理,提高模型真实感。
教材章节:第四章 材质与纹理的应用5. 光照与渲染:了解3D模型光照原理,学习渲染参数的调整方法。
计算机组成原理-简单模型机设计课设

目录摘要 (2)前言 (3)正文 (4)一、设计目的和设计原理 (4)1.1设计目的 (4)1.2设计原理 (4)二、总体设计 (7)三、详细设计 (8)3.1运算器的物理结构 (8)3.2存储器系统的组成与说明 (11)3.3指令系统的设计与指令分析 (12)3.4微程序控制器的逻辑结构及功能 (14)3.5微程序的设计与实现 (18)四、系统调试 (27)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要根据设计任务书要求,本设计要实现完成一个简单计算机的设计,主要设计部分有运算器,存储器,控制器以及微指令的设计。
其中运算器由运算芯片和寄存器来完成,存储器由总线和寄存器构成,使用硬布线的方式实现控制器,从而完成设计要求。
:关键词:基本模型机的设计;运算器;存储器;控制器;前言计算机组成原理是计算机科学技术学科的一门核心专业基础课程。
从课程的地位来说,它在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。
计算机组成原理讲授单处理机系统的组成和工作原理,课程教学具有知识面广,内容多,难度大,更新快等特点。
此次课程设计目的就是为了加深对计算机的时间和空间概念的理解, 增强对计算机硬件和计算机指令系统的更进一步了解。
计算机组成原理课程设计目的是为加深对计算机工作原理的理解以及计算机软硬件之间的交互关系。
不仅能加深对计算机的时间和空间的关系的理解,更能增加如何实现计算机软件对硬件操作,让计算机有条不紊的工作。
正文一、设计目的和设计原理1.1设计目的融会贯通计算机组成原理课程中各章的内容,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,特别是对硬连线控制器的认识,建立清晰的整机概念。
对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接、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。
在掌握部件单元电路实验的基础上,进一步将其组成系统地构造一台基本模型计算机。
简单模型机的微程序设计

微指令000001001110000000001010
执行的操作是:存储器CE有效,存储器读,LDAR,转微地址:0A
微指令000001001010000000001011
执行的操作是:存储器CE有效,存储器读,LDDR1,转微地址:0B
微指令000001110000101000000001
执行的操作是:算术:A,数码管LEDB有效,写LED,ALU→B,转微地址:01
异或指令XOR RD,RS:(RS)异或(RD)→(RD)
四.进度安排
共1.5周11天的时间,具体安排如下:
1~2天:对整个课程设计的内容做详细的讲解,并辅导学生完成课程设计指导书的学习,使其掌握和理解课程设计的核心内容;
3 ~5天:学生在机房学习熟悉课程设计所使用的仿真软件,并深入了解该仿真软件所实现 的模型机的指令系统(原有的5条指令)和微程序设计方法;
6~9天:在原有5条机器指令的基础上增加实现下述各功能的机器指令,试设计相应的机器指令的格式并改写原来的微程序使其可以运行所有的机器指令;
10~11天:根据自己设计的微程序系统写出相应的课程设计实验报告;
五.成绩评定
六.正文
一、模型机的CPU及系统硬件
基本模型机的CPU及系统硬件组成如图1所示
图1 模型机的CPU及系统硬件组成
课程设计报告
计算机组成原理课程设计---复杂模型机的设计与实现

计算机组成原理课程设计一~复杂模型机的设计与实现课程设计2011 年 12 月设计题目 学生姓名学 号 专业班级 指导教师复杂模型机的设计与实现范加林20092697计算机科学与技术09-2郭骏一、课程设计目的与要求设计目的:本课程设计是《计算机组成原理》课程之后开设的实践环节课程。
通过本课程设计,使学生进一步加深对计算机原理系列课程相关内容的理解,掌握CPU设计的基本方法和计算机系统的组成原理,进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力;培养严谨的科学实验作风、良好的工程素质及团队协作精神,为今后的工作打下基础。
设计要求:基于计算机组成原理教学实验系统设计并实现一个具有16条机器指令、采用微程序控制器的8位计算机。
并根据设计课题要求,给出模型机的设计方案(包括指令系统和硬件结构)。
画岀所设计计算机的硬件连接图,针对所设计的指令系统编写出相应的微程序。
对所设计的计算机进行安装与调试。
编写测试程序, 对系统进行验证。
编写课程设计报告。
二、指令格式和指令系统(-)指令格式K数据格式模型机规定采用定点补码表示数据,且字长为8位,其格式如下:7 6 5 4 3 2 1 0符号尾数其中第7位为符号位, 数值表7K范是:W X<lo2、指令格式模型机设计四大类指令共16条,其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。
(1)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:7 6 5 4 3 2 1 0OP-CODE Rs Rd其中,OPCODE为操作码,Rs为源寄存器,Rd为目的寄存器,并规定:Rs 或Rd选定的寄存器00R001R110R211R39条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见7-12-1o⑵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)、结果为零或有进位转移指令(BZC),指令格式为:其中“00 M”为源码段,2OP-CODE为目的码段(LDA、STA指令使用)。
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位模型机课程设计 Revised as of 23 November 2020xxxxx课程设计报告学院机电信息学院课程课程设计专业计算机科学与技术班级 xxxxx姓名 xxxxxxx x学号 xxxxxxxxxx指导教师 xxxxxx日期 201x年x月x日目录8位模型机的设计与仿真1.概述在掌握部件单元电路设计与仿真的基础上,进一步将其组成系统构造一台8位模型机。
字长是8位纯整型,包含基本的五大件:运算器、存储器、控制器、I/O设备。
它的结构框图如下图1-1所示.这基本的五大件通过数据总线连接,实现数据的处理和控制。
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,而综合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。
2.总体设计模型机主要由运算器、控制器、存储器、数据总线、输入输出和时序产生器组成,模型机的结构图如图2-1所示。
图2-1 模型机结构图在图2-1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2-2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。
图2-2 时序产生器模型机的工作过程可以归纳如下:(1)控制器把PC中的指令地址送往地址寄存器AR,并发出读命令。
存储器按给定的地址读出指令,经由存储器数据寄存器MDR送往控制器,保存在指令寄存器IR中。
(2)指令译码器ID对指令寄存器IR中的指令进行译码,分析指令的操作性质,并由控制电路向存储器、运算器等有关部件发出指令所需要的微命令。
(3) 当需要由存储器向运算器提供数据时,控制器根据指令的地址部分,形成数据所在的存储单元地址,并送往地址寄存器AR,然后向存储器发出读命令,从存储器中读出的数据经由存储器数据寄存器MDR送往运算器。
(4) 当需要由运算器向存储器写入数据时,控制器根据指令的地址部分,形成数据所在的存储单元地址,并送往存储器地址寄存器AR,再将欲写的数据存入存储器数据寄存器MDR,最后向存储器发出写命令,MDR中的数据即被写入由MAR指示地址的存储单元中。
(5) 一条指令执行完毕后,控制器就要接着执行下一条指令。
为了把下一条指令从存储器中取出,通常控制器把PC的内容加上一个数值,形成下一条指令的地址,但在遇到“转移”指令时,控制器则把“转移地址”送入PC。
控制器不断重复上述过程的(1)到(5),每重复一次,就执行了一条指令,直到整个程序执行完毕。
3.详细设计运算器运算器(arithmetic unit)是计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU)。
计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。
运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。
本次8位模型机实验中,运算器是由两片74LS181芯片构成。
74LS181是一个四位的ALU单元,它是由一个四位全加器以及进位电路构成。
正逻辑74LS181的逻辑图3-1所示.图3-1运算器原理图74LS181运算功能发生器能进行16种算术运算和逻辑运算。
功能表如下:设计步骤:(1) 按图3-2连接实验电路,并检查无误。
图中将用户需要连接的信号用圆圈标明(其它实验相同)。
图3-2 实验接线图(2) 将时序与操作台单元的开关KK2置为‘单拍’档,开关KK1、KK3置为‘运行’档。
(3) 打开电源开关,如果听到有‘嘀’报警声,说明有总线竞争现象,应立即关闭电源,重新检查接线,直到错误排除。
然后按动CON单元的CLR按钮,将运算器的A、B和FC、FZ清零。
(4) 用输入开关向暂存器A置数。
①拨动CON单元的SD27…SD20数据开关,形成二进制数01100101(或其它数值),数据显示亮为‘1’,灭为‘0’。
②置LDA=1,LDB=0,连续按动时序单元的ST按钮,产生一个T4上沿,则将二进制数01100101置入暂存器A中,暂存器A的值通过ALU单元的A7 0位LED灯显示。
(5) 用输入开关向暂存器B置数。
①拨动CON单元的SD27…②置入暂存器B中,暂存器B的值通过ALU单元的B7…B0八位LED灯显示。
(6) 改变运算器的功能设置,观察运算器的输出。
置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0,然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数值,并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。
如置S3、S2、S1、S0为0010,运算器作逻辑与运算,置S3、S2、S1、S0为1001,运算器作加法运算。
如果实验箱和PC联机操作,则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果(软件使用说明请看附录一),方法是:打开软件,选择联机软件的“【实验】—【运算器实验】”,打开运算器实验的数据通路图,如图3-3所示。
进行上面的手动操作,每按动一次ST按钮,数据通路图会有数据的流动,反映当前运算器所做的操作,或在软件中选择“【调试】—【单节拍】”,其作用相当于将时序单元的状态开关KK2置为‘单拍’档后按动了一次ST按钮,数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。
重复上述操作,然后改变A、B的值,验证FC、FZ的锁存功能。
图3-3 数据通路图存储器存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
存储器是具有”记忆”功能的设备,它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
这些器件也被称为记忆元件。
在计算机中采用只有两个数码”0”和”1”的二进制来表示数据。
本次实验所采用的半导体静态存储器电路原理如图3-4所示。
实验中的静态存储器由一片6116(2k*8)构成,其数据线接至数据总线,地址总线由地址锁存器(74LS273)给出,地址灯AD0`AD7与地址线相连,显示地址内容。
数据开关经三态门(74LS245)连至数据总线,分时给出地址和数据。
图3-4 存储器电路原理图因为地址寄存器为8位,接入6116的地址为A7~A0,而高三位A8~A10接地,所以其实际容量为256字节。
6116有三个控制线:CE(片选线)、OE(读线)、CE(写线)。
当片选线有效(CE=0)时,OE=0时进行读操作,WE=0时进行写操作,其写时间与T3脉冲宽度一致。
操作时将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中,其脉冲宽度可调,其他电平控制信号由“SWITCH UNIT”单元的二进制开关模拟,其中SW-B为低电平有效,LDAR为高电平有效。
设计步骤:l. 实验接线如下:⑴ MBUS 连BUS2;⑵ EXJ1连BUS3;⑶ 跳线器J22的T3连TS3;⑷ 跳线器J16的SP 连H23;⑸ 跳线器SWB 、CE 、WE 、LDAR 拨在左边(手动位置)。
2.连接实验线路,仔细查线无误后接通电源。
形成时钟脉冲信号T3,方法如下:在时序电路模块中有两个二进制开关“运行控制”和“运行方式”。
将“运行控制”开关置为“运行”状态、“运行方号;本实验中“运行方式”开关置为“单步”状态,每按动一次“启动运行”开关,则T3输出一个正单脉冲,其脉冲宽度与连续方式相同。
3.如果要对其它地址单元写入内容,方法同上,只是输入的地址和内容不同。
(4) 读出刚才写入00地址单元的内容,观察内容是否与写入的一致。
具体操作步骤如下:4.1)根据存储器的读写原理,填写表3-1。
2按照前面介绍的实验步骤向存储器地址为00H , 01H ,02H ,03H ,04H ,05H 的单元分别写入数据:55H ,33H ,44H ,66H ,08H ,F0H 。
3)写出读出存储器单元内容的操作过程并记录以下地址单元读出的内容。
表3-2 存储器单元内容读出记录CE=1 SWB=0 SWB=0 CE=0 WE=1 CE=1 SWB=SWB=14)根据电路图分析向存储器置数和从存储器读数的工作原理。
存储器是计算机用来保存程序与数据的主要部件。
存储器可以分为易失性和飞易失性存储器,易失性存储器中的数据在关电后就不复存在,非易失性存储器的数据在关电后不会丢失。
易失性存储器又可以分为动态存储器和静态存储器,动态存储器保存信息的时间只有2ms,工作时需要不断更新,既不断刷新数据静态存储器只有不断电,信息是不会丢失的。
微控制器控制器(Control Unit)是整个CPU的指挥控制中心,由寄存器IR,程序计数器PC和操作控制器OC三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。
有两种由于设计方法不同因而结构也不同的控制器:硬布线控制器和微程序控制器。
在本次课设中我们采用的是微程序控制器。
微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
微控制器诞生于20世纪70年代中期,经过30多年的发展,其成本越来越低,而性能越来越强大,这使其应用已经无处不在,遍及各个领域。
微控制器的电路图如下图3-5.图3-5 微控制器电路原理图设计步骤:(1)将全部微程序按微指令格式变成二进制代码,可得到表3-3的二进制代码表。
表3-3(2)按图3-6连接实验线路,仔细查线无误后接通电源。
图3-6 微控制器实验接线图(3)观察微程序控制器的工作原理:1. 将微程序输入控制存储器中①.将编程开关MJ20置为PROM(编程)状态。
②.将实验板上“STATE UNIT”中的“STEP”置为“STEP”,“STOP”置为“RUN”状态。
③.用二进制模拟开关uA0~~uA5输入当前微地址MA5——MA0。
④.在MK24~~MK1开关上置微指令代码,24位开关对应24位显示灯,开关量为“0”时灯亮,开关量为“l”时灯灭。
⑤.启动时序电路(按动启动按钮“START”),即将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址对应的单元中。
⑥.重复③—⑥步骤,将表1的微指令代码写入E2PROM2816中。
2.校验①.将编程开关MJ20设置为READ(校验)状态。
②.将实验板的“STEP”开关置为“STEP”状态,“STOP”开关置为“RUN”状态。
③.用二进制模拟开关uA0~~uA5置好微地址MA5——MA0。
④.按动“START”键,启动时序电路,读出微代码。
观察显示灯MD24——MD1的状态(灯亮为“0”,灭为“l”),检查读出的微代码是否与写入的相同。
如果不同,则将开关置于PROM编程状态,重新输入微指令代码即可。
3. 单步运行①.将编程开关MJ20置于“RUN(运行)”状态。