课程设计报告(计算机组成原理)
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。
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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。
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《计算机组成原理课程设计》任务书一、实验目的:(1)通过微程序的编制、装入、执行,验证微程序控制器控制的工作方法。
观察微程序的运行过程,为进行简单模型计算机实验做准备。
(2)通过实验分析简单模型机结构,了解计算机工作原理。
掌握计算机微程序控制器的控制方法,掌握计算机指令执行过程。
(3)深入了解计算机各种指令的执行过程,以及控制器的组成,指令系统微程序设计的具体知识,通过在简单模型计算机基础上设计新的5条机器指令,以提高学生对计算机机器指令理解,锻炼学生自己动手设计模型计算机机器指令的能力。
二、实验说明:要进行这项大型实验,必须清楚地懂得:(1)模型机的功能部件及其连接关系;(2)模型机每个功能部件的功能与具体组成;(3)模型机支持的指令格式;(4)模型机的微指令格式;(5)已实现的典型指令的执行实例,即相应的微指令与其执行次序的安排与衔接;三、实验内容:(1)完成总线数据传输控制实验。
(2)完成简单模型计算机实验。
(3)完成机器指令设计实验。
可选择其中一项任务任务之一:在模型机上实现以下功能:a)每次输入2个数,将这2 个数相加,其和依次存入存储器地址为20H开始的3个单元,并送LED显示输出,以上操作循环执行3次后停机。
b)其中:设R0为循环计数器、R1为累加器、R2为变址寄存器,Ri就是R2c)INPUT DEVICE和OUTPUT DEVICE的端口地址皆为00H。
任务之二:在模型机上实现以下功能:对输入开关上的数据和存储器某一单元中的数据进行加法操作,结果累计在存储器某一单元中,当累计值大于256时转而进行减法操作,即把此存储器单元中的值减去输入开关上的数据,结果送同一存储器单元,当操作结果小于0时再转而进行加法操作,使用显示灯上出现数据连续加,然后连续减,减到0时再连续加。
这样连续加民、减直到拔动CLR结束程序运行为止。
任务之三:1、分析手动装入程序代码时,为什么必须要在微地址显示灯显示“”时,才从开关上置入指令代码?同时,在手动校验时,为什么只有当微地址显示灯显示“”时,发光管上显示的内容才是内存的数据?2、若将OUT指令的操作码改为0101,则微程序必须做什么样的修改?3、在微程序流程图上,最多还可以添加几条机器指令?四、实验要求:(1)根据实验内容完成各指导书中的实验数据的结果、分析和总结。
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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。
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《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。
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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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课程设计(大作业)报告一、题目分析本次课程设计课题是设计基于微程序控制器的简单计算机设计与实现,宏观上利用CPU、cache、存储器以及一些外设设备来组成一台简单计算机,微观上由运算器、译码电路、和存储器指令用的控制存储器构成。
此次设计要求完成各个指令的格式以及编码的设计,实现各个机器指令的微代码。
本计算机实现的功能有: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。
二、基本理论计算机原理图(一)、ALU1、功能及组成它是数据加工处理部。
执行所有的算术运算执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试,通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作则产生一个判决。
2、设计图(二)、CPU1、如何执行指令(1)MOV指令a. 程序计数器PC中装入第一条指令地址101b. PC的内容被放到指令总线ABUS上,对指存进行译码,并启动读命令。
c. 从101号地址读出的MOV指令通过指令总线IBUS装入指令寄存器IR。
d. 程序计数器内容加1,变成102,为取下一条指令做好准备。
e. 指令寄存器中的操作码被译码。
f. CPU识别出是MOV指令。
至此,取值周期结束。
g. 操作控制(OC)器送出控制信号到通用寄存器,选择R1作源寄存器,选择R0作目标寄存器。
h. OC送出控制信号到ALU,制定ALU做传送操作。
i. OC送出控制信号,打开ALU输出三态门,将ALU输出送到数据总线DBUS 上。
(任何时候DBUS上只能有一个数据)j. OC送出控制信号,将DBUS上的数据打入到数据缓冲寄存器DR。
k. OC送出控制信号,将DR中的数据打入到目标寄存器R0,R0的内容由00变为10。
至此,MOV指令执行结束。
(2)LAD指令a. 取指周期与MOV指令取指周期一样,只是PC提供的指命令地址为102,按此地址从指令存储器读出指令放入IR中,然后将PC+1,使PC内容变为103,为取下一条ADD指令做好准备。
b. 操作控制器OC发出控制命令打开IR输出三态门,将指令中的直接地址码6放到数据总线DBUS上。
c. OC发出读命令,将地址码6装入数存地址寄存器AR。
d. OC发出命令,将数存6号单元中的数100读出到DBUS上。
e. OC发出命令,将DBUS上的数据100装入缓冲寄存器DR。
f. OC发出命令,将DR中的数100装入通用寄存器R,原来R1中的数10被冲掉,至此,LAD指令执行周期结束。
(3)ADD指令a. 取指周期和MOV指令一样。
b. 操作控制器OC送出控制命令道通用寄存器,选择R1做源寄存器,R2做目标寄存器。
c. OC送出控制命令,打开ALU输出三态门,运算结果120放到DBUS上。
e. OC送出控制命令,将DBUS上数据打入缓冲寄存器DR,ALU产生的进位信号保存状态字寄存器在PSW中。
f. OC送出控制命令,将DR(120)装入R2,R2中原来的内容20被冲掉。
至此,ADD指令执行结束。
(4)STO指令a. 取指周期和MOV指令一样。
b.操作控制OC送出操作命令到通用寄存器,选择(R3)=30做数据存储器的地址单元。
c. OC发出操作命令,打开通用寄存器输出三态门,将地址30放到DBUS上。
d. OC发出操作命令,将地址30打入AR,并进行数存地址译码。
e. OC发出操作命令到通用寄存器,选择(R2)=120,做为数存的写入数据。
.f. OC发出操作命令,打开通用寄存器输出三态门,将数据120放到DBUS上。
g. OC发出操作命令,将数据120写入数存30号单元,它原先的数据40被冲掉。
至此,STO指令执行结束。
(5)JMP指令a. 取指周期和MOV指令一样b. OC发生操作控制命令,打开指令寄存器IR的输出三态门,将IR中的地址码101发送到DBUS上。
c. CC发出操作控制命令,将DBUS上的地址码101地打入到程序计数器PC 中,PC中的原先内容106被更换。
下一条指令不是从106号单元取出,而是转移到101号单元取出。
至此,JMP指令执行结束。
2.如何设计(1)CPU的硬件结构设计(2)分析构成CPU硬件的各部件的控制信号(3)设计指令系统和指令格式(4)分析指令在所设计的CPU硬件结构中的执行流程,画出指令周期流程图和各步的控制信号(5)对指令周期流程图中的控制信号进行优化(6)设计微指令格式(7)将控制信号以微指令的形式存放在控制存存储器中(8)对控制型信号进行同步控制(9)将经过同步后的控制信号与构成CPU的各功能部件的相应控制端相连接。
3.指令系统一条指令就是机器语言的一个语句,由一组二进制代码来表示。
一条指令由两部分构成。
一条指令必须有一个操作码,可能包含几个地址码。
指令涉及指令长度、操作码结构、地址码结构等问题。
操作码:指明指令的操作性质及功能。
地址码:指明操作数的地址。
(a)指令长度指令长度是指一条指令中所包含的二进制代码的位数,它取决于操作码字段的长度、操作数地址的个数及长度。
一般希望指令长度短一些。
指令长度与机器字长没有固定的关系。
指令长度可以等于机器字长,也可以大于或小于机器字长。
在一个指令系统中,若所有指令的长度都相等,称为定长指令字结构;若各种指令的长度随指令功能不同而不同,称为变长指令字结构。
(b)寻址方式所谓寻址就是寻找操作数的地址或下一条要执行的指令的地址,而形成操作数或指令地址的方式,称为寻址方式。
寻址方式分为两类,即指令寻址方式和数据寻址方式。
下图几种Power PC寻址方式:(c)ARM汇编语言汇编执行指令是机器指令的符号化表示,其操作码用记忆符表示,地址码直接用标号、变量名字、常数等表示。
汇编执行指令经汇编程序翻译为机器指令,二者之间基本上保持一一对应的关系。
汇编伪指令又称作汇编指示,用于向汇编程序提供用户自定义的符号、数据的类型、数据空间的长度,以及目标程序的格式、存放位置等提示性信息,其作用是指示汇编程序如何进行汇编。
S1.分类存储介质:半导体存储器、磁表面存储器存取方式:随机存储器、顺序存储器存储器存储内容可变性:只读存储器、随机读写存储器信息易失性:易失性存储器…….系统中的作用:内部存储器、外部存储器…….2.分级3.组成一个半导体触发器由于有0和1两个状态,可以记忆一个二进制代码。
通常,在存储器中把保存一个数的16个触发器称为一个存储单元。
存储器是由多个存储单元组成的。
每个存储单元都有编号,称为地址。
向存储器中存数或者从存储器中取数,都要按给定的地址来寻找所选的存储单元。
存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
4.扩展(1)字长位数扩展给定的芯片字长位数较短,不满足设计要求的存储器字长,此时还需要用多片给定芯片扩展字长位数。
三组信号线中,地址线和控制总线公用而数据线单独分开连接,所需芯片计算公式为:(I)(2)字存储量扩展给定的芯片存储容量较小,不满足设计要求的总存储容量,此时需要用多片给定芯片来扩展字数。
三组信号组中给定芯片的地址总线和数据公用,控制总线中R/W公用,使能端EN不能公用,它由地址总线的高位段译码来决定片选信号。
所需芯片数仍由式(I)决定。
(3)存储器模块条存储器通常以插槽用模块条形式供应市场。
这种就是内存条,它们是在一条状形的小印制电路板上,用一定数量的存储器芯片,组成一个存储容量固定的存储模块。
然后通过它下部的插脚插到系统板的专用插槽中,从而使存储器的总容量得到扩充。
5.如何与CPU链接(1)地址线的连接一般将CPU地址线的低位地址与存储器芯片对应的低位地址相连接。
CPU的高位地址线用作存储器芯片扩展,或者其他用途。
(2)数据线的连接存储器数据线的数量与存储器芯片的内部结构有关。
(3)读/写命令线的连接一般情况下,存储器的读/写命令线可以直接连接到CPU的读/写控制器,通常高电平为读,低电平为写。
注意:①当CPU和存储器的读/写控制端是分开的,需要单独连接:②当CPU和存储器的读/写控制端有一个是分开的,另一个是复用的,需要设计相应的逻辑电路来连接。
(4)片选信号线的连接指CPU与存储器芯片之间能够准确工作的关键,一般通过设计一个译码电路来实现。
(5)合理的芯片选择指ROM和RAM的配合及其选择。
6.存储器技术综述主存储器的性能指标主要是存储容量、存储时间、存储周期和存储器带宽。
存储容量:字一个存储器中可以容纳的存储单元总数。
存储容量越大,能存储的信息就越多。
存储容量的单位:B、GB、TB。
它反应了存储空间的大小。
存储时间:指一次度操作命令发出到该操作完成,将数据读出到总线上所经历的时间。
存储周期:指连续启动两次操作所需间隔的最小时间,单位为ns。
存储器带宽:单位时间里存储器所存储的信息量,通常以位/秒或字节/秒做度量单位。
带宽是衡量数据传输速率的重要技术指标。
1.分类(1)内部总线:CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线。
(2)系统总线:CPU同计算机系统的其它高速功能部件,如存储器、通道等互相连接的总线。
(3)I/O总线:中、低速I/O设备之间互相连接的总线。
2如何与CPU连接1.磁盘存储器结构与原理(1)结构图(2)原理写操作:当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时,铁芯内就产生一定方向的磁通。
读操作:当磁头经过载磁体的磁化元时,由于磁头铁芯是良好的导磁材料,磁化元的磁力线很容易通过磁头而形成闭合磁通回路。
不同极性的磁化元在铁芯里的方向是不同的。
通过电磁变换,利用磁头写线圈中的脉冲电流,可把一位二进制代码转换成载磁体存储元的不同剩磁状态;反之,通过磁电变换,利用磁头读出线圈,可将由存储元的不同剩磁状态表示的二进制代码转换成电信号输出。
这就是磁表面存储器存取信息的原理。
磁层上的存储元被磁化后,它可以供多次读出而不被破坏。
当不需要这批信息时,可通过磁头把磁层上所记录的信息全部抹去,称之为写“0”。
通常,写入和读出是合用一个磁头,故称之为读写磁头。
每个读写磁头对应着一个信息记录磁道。
2光盘(1)分类CD-ROM、WORM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM。
(2)原理光盘上的信息以坑点形式分布,有坑点表示为“1”,无坑点表示为“0”,一系列的坑点(存储元)形成信息记录道。
对数据存储用的CDROM光盘来讲,这种坑点分布作为数字“1”、“0”代码的写入或读出标志。