东北大学计算机组成原理课程设计

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计算机组成原理课程设计

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计算机组成原理课程设计1. 引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中一门重要的基础课程。

通过学习计算机组成原理,可以了解计算机的基本组成结构、工作原理和性能提升方法。

为了更好地掌握和应用所学知识,本文将介绍一项针对计算机组成原理课程的设计任务。

2. 任务描述本次课程设计任务要求设计一个简单的单周期CPU,实现基本的指令执行功能。

具体要求如下:•CPU的指令集包括加载(Load)、存储(Store)和算术逻辑运算(ALU)指令,需要支持整数加法、减法、乘法和除法运算。

•CPU需要具备基本的流水线功能,包括取指(Instruction Fetch)、译码(Decode)、执行(Execute)和写回(Write Back)。

•CPU需要支持基本的寄存器操作,包括寄存器读取(Register Read)和寄存器写入(Register Write)。

•CPU的指令和数据存储器使用单端口RAM,指令和数据的访问都需要经过存储器。

3. 设计思路针对上述需求,我们可以采用以下设计思路:3.1 CPU总体设计•CPU采用单周期结构,即每个指令都在一个时钟周期内完成。

•CPU主要分为指令存储器、数据存储器、寄存器文件和控制逻辑四个部分。

3.2 指令存储器设计•指令存储器采用单端口RAM,每个指令的长度为固定的32位。

•指令存储器需要实现读取指令的功能,每次从内存中读取一个指令。

3.3 数据存储器设计•数据存储器也采用单端口RAM,每个数据的长度为固定的32位。

•数据存储器需要实现读取数据和写入数据的功能,执行指令时需要从存储器中读取数据,计算结果需要写回存储器。

3.4 寄存器文件设计•寄存器文件包含若干个通用寄存器,用于存储指令执行过程中的临时数据。

•寄存器文件需要实现读取寄存器和写入寄存器的功能,执行指令时需要读取和写入寄存器。

3.5 控制逻辑设计•控制逻辑负责根据当前指令的操作码和操作数生成控制信号,控制CPU的工作流程。

计算机组成原理课程设计

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计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计是计算机科学与技术专业的一门核心课程,其目的是帮助学生更深入地理解计算机的组成原理和工作原理,培养学生分析和设计计算机硬件的能力。

在这个课程设计中,我选择了设计一个简单的单周期CPU。

首先,我会设计CPU的指令集,包括处理器指令的类型、指
令格式、寻址方式等。

然后,根据指令集的要求,设计并实现CPU的控制器,控制指令的执行流程。

接着,我会设计并实
现CPU的数据通路,包括寄存器、ALU、存储器等组件,实
现指令的操作。

在设计过程中,我会遵循计算机组成原理的基本原理和设计原则,如冯·诺伊曼体系结构、指令周期、数据通路和控制单元
的相互协调等。

我会使用硬件描述语言,如VHDL或Verilog,进行设计,通过仿真和验证来测试设计的正确性。

同时,我还会考虑CPU的性能和效率,尽量优化各个部分的设计,以提
高CPU的运行速度和处理能力。

在设计完成后,我还会进行性能测试和功能验证,测试CPU
在不同工作负载下的性能表现,并根据测试结果对设计进行优化。

最后,我会编写报告,详细介绍我的设计思路、实现过程和测试结果,以及可能存在的问题和改进的方向。

通过这个课程设计,我将深入理解计算机组成原理的相关知识,并掌握CPU设计的基本方法和技术。

这对于我今后的学习和
工作都具有重要意义,不仅可以加深我对计算机硬件的理解,
还可以提高我的问题分析和解决能力,为我未来的研究和工作奠定坚实的基础。

《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一、引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一,通过学习该课程,我们可以深入了解计算机的硬件组成和工作原理。

本次课程设计旨在通过设计一个简单的计算机系统,加深对计算机组成原理的理解,并实践所学知识。

二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。

通过该设计,我们可以掌握计算机系统的基本组成和工作原理,加深对计算机组成原理的理解。

三、设计方案1. CPU设计1.1 硬件设计CPU由控制单元和算术逻辑单元组成。

控制单元负责指令的解码和执行,算术逻辑单元负责算术和逻辑运算。

1.2 指令设计设计一套简单的指令集,包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传输指令等。

1.3 寄存器设计设计一组通用寄存器,用于存储数据和地址。

2. 存储器设计2.1 主存储器设计一块主存储器,用于存储指令和数据。

2.2 辅助存储器设计一个简单的辅助存储器,用于存储大容量的数据。

3. 输入输出设备设计3.1 键盘输入设备设计一个键盘输入设备,用于接收用户的输入。

3.2 显示器输出设备设计一个显示器输出设备,用于显示计算结果。

四、实施步骤1. CPU实现1.1 根据CPU的硬件设计,搭建电路原型。

1.2 编写控制单元的逻辑电路代码。

1.3 编写算术逻辑单元的逻辑电路代码。

1.4 进行仿真验证,确保电路的正确性。

2. 存储器实现2.1 设计主存储器的存储单元。

2.2 设计辅助存储器的存储单元。

2.3 编写存储器的读写操作代码。

2.4 进行存储器的功能测试,确保读写操作的正确性。

3. 输入输出设备实现3.1 设计键盘输入设备的接口电路。

3.2 设计显示器输出设备的接口电路。

3.3 编写输入输出设备的读写操作代码。

3.4 进行输入输出设备的功能测试,确保读写操作的正确性。

五、实验结果与分析通过对CPU、存储器和输入输出设备的实现,我们成功设计了一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统。

《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

《计算机组成原理》课程设计报告电⼦信息学院实验报告书课程名:《计算机组成原理》题⽬:实验类别【验证】班级:学号:姓名:⽬录第⼀章实训任务概述 (3)1.1实训⽬的 (3)1.2 实训任务 (3)第⼆章设计内容 (4)2.1 指令的执⾏流程 (4)2.1.1“异或”指令 (4)2.1.2读取指令 (5)2.1.3 “ADD”指令 (5)2.2 储存器 (5)2.3 运算器 (5)2.4 硬件系统 (5)2.4.1计算机硬件组成 (5)2.4.2 采⽤门电路设计⼀个8位的全加器电路 (7)2.4.3 定点补码加减法装置逻辑框图 (8)2.5 模型机综合实验 (8)2.5.2 转移实验 (8)第三章图表格式 (9)3.1“异或”指令 (9)3.2 读取指令 (9)3.3“ADD ”指令 (10)3.4 储存器 (10)3.5 设计计算机运算器 (12)3.6 了解计算机硬件系统 (18)3.6.1 8位全加器 (18)3.6.2 定点补码加减法逻辑图 (18)3.7 运算器的逻辑组成及设计模型及综合实验 (19)3.7.1移位/取反实验 (19)3.7.2 转移实验 (21)第四章个⼈总结 (23)4.1 主要结论 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

4.2 对实训的认识................................................................................. 错误!未定义书签。

参考⽂献 . (23)致谢 (24)第⼀章课设任务概述1.1课设⽬的通过本周的课设,使我们对计算机组成与体系结构这门课有⼀个更深⼊的了解。

主要要了解计算机的硬件组成、微操作以及储存器中的地址变换等。

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计算机组成原理课程设计一、设计背景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,旨在培养学生对计算机硬件组成和工作原理的深刻理解。

通过课程设计,学生可以巩固和应用所学的知识,提高解决实际问题的能力。

二、设计目标本次计算机组成原理课程设计的目标是让学生通过实践,加深对计算机硬件组成和工作原理的理解,培养学生的设计和实现能力。

具体目标包括:1. 设计并实现一个简单的计算机系统,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。

2. 熟悉计算机指令系统的设计与实现,包括指令的编码、解码和执行过程。

3. 学会使用硬件描述语言(如VHDL)进行计算机硬件的设计和仿真。

4. 掌握计算机系统的性能评估方法,包括指令周期、时钟频率等。

三、设计内容本次计算机组成原理课程设计的内容为设计并实现一个简单的基于冯·诺依曼结构的计算机系统。

具体设计内容包括以下几个方面:1. 计算机系统的总体设计根据冯·诺依曼结构的原理,设计计算机系统的总体框架。

包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等。

2. 指令系统的设计与实现设计并实现一个简单的指令系统,包括指令的编码、解码和执行过程。

指令集可以包括算术运算、逻辑运算、数据传输等常见指令。

3. 中央处理器(CPU)的设计与实现设计并实现一个简单的中央处理器,包括指令寄存器、程序计数器、算术逻辑单元等。

通过对指令的解码和执行,实现计算机的基本功能。

4. 存储器的设计与实现设计并实现一个简单的存储器模块,包括指令存储器和数据存储器。

通过存储器的读写操作,实现程序的加载和数据的存储。

5. 输入输出设备的设计与实现设计并实现一个简单的输入输出设备,如键盘和显示器。

通过输入输出设备,实现用户与计算机系统的交互。

6. 系统性能评估对设计的计算机系统进行性能评估,包括指令周期、时钟频率等指标的测量和分析。

通过性能评估,优化计算机系统的性能。

四、设计步骤本次计算机组成原理课程设计的步骤如下:1. 确定设计的整体框架和目标,明确设计的内容和要求。

东北大学计算机组成原理课设报告

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计算机组成原理课程设计报告班级:计算机XX 班姓名:XX 学号:XXX完成时间:2017.1.6一、课程设计目的1.在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令(微程序)并验证,从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系;2.通过控制器的微程序设计,综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念;3.培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。

二、课程设计的任务针对COP2000实验仪,从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手,以实现乘法和除法运算功能为应用目标,在COP2000的集成开发环境下,设计全新的指令系统并编写对应的微程序;之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。

三、课程设计使用的设备(环境)1.硬件页脚内容1COP2000实验仪PC机2.软件COP2000仿真软件四、课程设计的具体内容(步骤)1.详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理,通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点:COP2000模型机的指令为8位,根据操作的内容,可以有0到2个操作数。

每个操作数支持5种寻址方式,包括累加器A寻址,寄存器R0~R3寻址,寄存器R0~R3间接寻址,内存直接寻址以及立即数寻址。

COP2000模型机指令的最低两位(IR0和IR1)用来寻址R0~R3四个寄存器;IR2和IR3与ELP微控制信号,Cy和Z两个程序状态信号配合,控制PC的置数即程序的转移。

各种转移的条件判断逻辑如下所示:PC 置数逻辑当ELP=1时,不允许PC被预置当ELP=0时当IR3=1时,无论Cy和Z什么状态,PC被预置当IR3=0时若IR2=0,则当Cy=1时PC被预置页脚内容2若IR2=1,则当Z=1时PC被预置本模型机时序控制采用不定长机器周期的同步控制方式,一条指令最多分四个节拍。

系统提供的默认指令系统包括以下7类指令:该模型机微指令系统的特点(包括其微指令格式的说明等):COP2000 模型机的微指令字长为24 位,全部为操作控制部分,不含顺序控制字段。

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计算机组成原理课程设计报告班级:班姓名:学号:完成时间:一、课程设计目的1.在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令(微程序)并验证,从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系;2.通过控制器的微程序设计,综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念;3.培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。

二、课程设计的任务针对COP2000实验仪,从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手,以实现乘法和除法运算功能为应用目标,在COP2000的集成开发环境下,设计全新的指令系统并编写对应的微程序;之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。

三、课程设计使用的设备(环境)1.硬件●COP2000实验仪●PC机2.软件●COP2000仿真软件四、课程设计的具体内容(步骤)1.详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理,通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点:①总体概述:COP2000模型机包括了一个标准CPU所具备所有部件,这些部件包括:运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右移门R、寄存器组R0-R3、程序计数器PC、地址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、中断向量寄存器IA、输入端口IN、输出端口寄存器OUT、程序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM,以及中断控制电路、跳转控制电路。

其中运算器和中断控制电路以及跳转控制电路用CPLD来实现,其它电路都是用离散的数字电路组成。

微程序控制部分也可以用组合逻辑控制来代替。

模型机为8位机,数据总线、地址总线都为8位,模型机的指令码为8位,根据指令类型的不同,可以有0到2个操作数。

指令码的最低两位用来选择R0-R3寄存器,在微程序控制方式中,用指令码做为微地址来寻址微程序存储器,找到执行该指令的微程序。

而在组合逻辑控制方式中,按时序用指令码产生相应的控制位。

在本模型机中,一条指令最多分四个状态周期,一个状态周期为一个时钟脉冲,每个状态周期产生不同的控制逻辑,实现模型机的各种功能。

模型机有24位控制位以控制寄存器的输入、输出,选择运算器的运算功能,存储器的读写。

模型机的缺省的指令集分几大类:算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、数据传输指令、跳转指令、中断返回指令、输入/输出指令。

②模型机的寻址方式表1 模型机的寻址方式COP2000模型机指令的最低两位(IR0和IR1)用来寻址R0~R3四个寄存器;IR2和IR3与ELP微控制信号,Cy和Z两个程序状态信号配合,控制PC的置数即程序的转移。

各种转移的条件判断逻辑如下所示:PC 置数逻辑当ELP=1时,不允许PC被预置当ELP=0时当IR3=1时,无论Cy和Z什么状态,PC被预置当IR3=0时若IR2=0,则当Cy=1时PC被预置若IR2=1,则当Z=1时PC被预置本模型机时序控制采用不定长机器周期的同步控制方式,一条指令最多分四个节拍。

系统提供的默认指令系统包括以下7类指令:该模型机微指令系统的特点(包括其微指令格式的说明等):①总体概述微命令是用直接表示法表示的,其特点是操作控制字段中的每一位代表一个微命令。

这种方法的优点是简单直观,其输出直接用于控制。

缺点是微指令字较长,因而使控制存储器容量较大。

②微指令格式的说明模型机有24位控制位以控制寄存器的输入、输出,选择运算器的运算功能,存储器的读写。

微程序控制器由微程序给出24位控制信号,而微程序的地址又是由指令码提供的,也就是说24位控制信号是由指令码确定的。

该模型机的微指令的长度为24位,其中微指令中只含有微命令字段,没有微地址字段。

其中微命令字段采用直接按位的表示法,哪位为0,表示选中该微操作,而微程序的地址则由指令码指定。

这24位操作控制信号的功能如表2所示:(按控制信号从左到右的顺序依次说明)COP2000中有7个寄存器可以向数据总线输出数据, 但在某一特定时刻只能有一个寄存器输出数据. 由X2,X1,X0决定那一个寄存器输出数据。

COP2000中的运算器由一片EPLD实现. 有8种运算, 通过S2,S1,S0来选择。

运算数据由寄存器A及寄存器W给出, 运算结果输出到直通门D。

2. 计算机中实现乘法和除法的原理(1图1 无符号乘法流程图 ③ 硬件原理框图:图2 硬件原理框图(2)无符号除法开始初始化被除数及除数初始化计数器及商做减法余数为负?商0计算结束?商1计算结束?做加法计算余数输出结果结束YNYYNN3.对应于以上算法如何分配使用COP2000实验仪中的硬件(初步分配,设计完成后再将准确的使用情况填写在此处)(1)无符号乘法表3 无符号乘法的硬件分配情况硬件名称实现算法功能描述寄存器R0计算时用来存放部分积和最后的积寄存器R11.初始化时,用来存放被乘数;2.在程序执行的过程中,用来存放向左移位后的被乘数。

寄存器R21.初始化时,用来存放乘数;2.在程序执行的过程中,用来存放向右移位后的乘数。

累加器A 执行ADD A,R?(加法)、SHL R?(左移一位)、SHR R?(右移一位)等命令时所必须使用的寄存器。

寄存器W 执行ADD A,R?(加法)、TEST R?,#II(测试R2的末位)等双操作数命令时所必须使用的寄存器。

左移门L 用来实现相应数据左移一位的运算,并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。

直通门D用来控制ALU的执行结果是否输出到数据总线。

右移门R 用来实现相应数据右移一位的运算,并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。

程序计数器PC 1.控制程序按顺序正常执行;2.当执行转移指令时,从数据线接收要跳转的地址,使程序能够按需要自动执行。

3.当要从EM中读取数据时,由PC提供地址。

存储器EM存储指令和数据。

微程序计数器μPC向微程序存储器μM提供相应微指令的地址。

微程序存储器μM存储相应指令的微指令。

(2表4 无符号除法的硬件分配情况4.在COP2000集成开发环境下设计全新的指令/微指令系统设计结果如表所示(可按需要增删表项)(1)新的指令集(如果针对乘除法设计了两个不同指令集要分别列表)(2)新的微指令集PC(1)乘法MOV R1,#03hMOV R2,#05HLOOP:TEST R2,#0FHJZ LASTTEST R2,#01HJZ NEXTMOV A,R1ADD R0,ANEXT:SHL R1SHR R2JMP LOOPLAST:OVER(24MOV R0,#28H ;被除数MOV R1,#05h ;除数MOV R2,#00H ;商MOV R3,#00HMOVE:ADD R3,#01HSHL R1TEST R1,#80HJZ MOVEADD R3,#01HSTART:TEST R3,#0FHJZ LASTMOV A,R1SUB R0,ATEST R0,#80HJZ NEXTADD R2,#00HSUB R3,#01HJZ LASTSHL R2MOV A,R1ADD R0,ASHR R1JMP STARTNEXT:ADD R2,#01HSUB R3,#01HJZ LASTSHL R2SHR R1JMP STARTLAST:OVER6.上述程序的运行情况(跟踪结果)按下表填写描述以上各程序运行情况的内容。

按每个程序一张表进行。

程序运行的过程乘法运行情况PCPC7.设计结果说明调试运行程序时是否出现问题,是否有重新调整指令/微指令系统设计的情况出现?请在此做具体说明。

在这次课程设计的过程中,只是把系统已有的指令稍微的改变了一下,又分析了一下自己的需求,重新设计出一套完成乘除法的微指令系统。

但是,因为在设计的过程中,忽视了COP2000的一些局限性,导致产生了一些问题。

但是我和同学讨论后就找出这些错误,并改正之。

下面,我对这些问题作具体说明:起初想设计一条让两个寄存器直接运算的指令,感觉这样的指令应该能实现。

但是当我在写指令对应的微程序的微指令时,发现这条指令在这个模型机里根本不可能实现。

因为COP2000中用指令的机器码的最后两位来指定使用寄存器组的相应寄存器,所以,在指令中不可能同时出现两个操作数都是寄存器R?。

最后只能借助与A累加寄存器,让他作为中间桥梁来实现。

在乘除法的汇编程序设计过程中,发现可以多加一些指令来代替一些复杂指令。

用TEST R2,#0FH可以判断乘数是否为0,为零则程序结束,积为0。

在除法程序中用TEST R0,#80H判断余数是否为负,用TEST R1,#80H判断除数应该移几位,R3用来计数做几次除法,R1移几位,R3就为移位次数加1。

R3为1时求的商不再移位,R3为零时程序结束。

原来系统指令中只能在A中移位,新设计的微指令中,借助累加器A为中间桥梁,实现了寄存器里的值直接移位的指令(SHL R?SHR R?),使汇编代码精简了不少。

五、本次课程设计的总结体会(不少于200字)主要总结学到的具体知识、方法及设计中的切身体会;包括列出在设计的各个阶段出现的问题及解决方法。

对于这次的课程设计,虽然设计的要求和设计的目的都独立完成了,但是觉得自己做的还是不够严谨。

通过这次计算机组成原理的课程设计,我对于模型及内部元件的工作原理以及微命令,微程序,指令间的层次递进关系有了更进一步的认识,在未弄清前花费了许多时间在找错误上。

许多在课堂上没有听懂或者是有模糊不清的部分通过课程设计的真正实践已经得到了弥补。

但是最基本的cop2000试验箱我没有完完全全的摸透,虽然仿真和上机调试也做了很多次,但是具体每个模块的作用是什么并不全都明晰,对于连上实验箱和不连上实验箱有不同结果,这一点始终没太弄清,这也是自己的不足之处。

一开始的时候,对于机器指令及微指令的设计放大不是很了解,对于计算机各部分的组成以及工作原理也知之甚少。

经仔细研读课本和资料的相关部分后终于掌握了相关方法。

当然,在课程设计进行的过程中也遇到了各种各样的问题,不过经过学习这些问题都得到了很好的解决,在这期间,自身能力和相关知识都可能得到提高,这大大锻炼了我的自学能力。

通过这次课程设计,巩固了有关指令系统设计以及微程序设计的相关知识,更加深刻的认识到了不同的模型机硬件对于设计的限制值得具体是什么,也就是为什么总要说指令系统的设计是相对某一模型机而言,也让我对于计算机组成原理这门课的学习更有信心。

同时也使我了解了自身的不足,知识掌握的漏洞所在。

为我之后的学习提供了可靠的方向。

我感觉此次课程设计还有点小的遗憾,就是本次只是设计一些微程序,没有涉及到跳转微指令地址的设计。

刚开始以为还要设计硬件电路,后来读了COP2000模型机的特点之后,顿时感觉好像没有那么难。

另外,如果能给同学们安排一个固定的场所就可以督促学生,有可能会做得更好。

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