复杂模型机的组成与程序运行课程设计_

合集下载

课程设计复杂模型机设计

课程设计复杂模型机设计

课程设计复杂模型机设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握复杂模型机设计的基本原理和方法,培养学生的创新意识和实践能力。

具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并掌握复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法。

2.技能目标:学生能够运用所学知识,独立完成复杂模型机的搭建和调试。

3.情感态度价值观目标:学生培养团队合作精神,提高问题解决能力和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.复杂模型机的基本概念:介绍复杂模型机的定义、特点和应用领域。

2.复杂模型机的组成原理:讲解复杂模型机的各个组成部分及其功能。

3.复杂模型机的设计方法:介绍复杂模型机的设计原则和方法。

4.复杂模型机的搭建与调试:指导学生进行实际操作,培养学生的动手能力。

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:1.讲授法:通过讲解复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法,使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。

3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解复杂模型机的应用和设计。

4.实验法:指导学生进行复杂模型机的搭建与调试,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习材料。

2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。

4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能参与到实验环节中来。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和理解能力。

2.作业:布置适量的作业,要求学生独立完成,以评估其掌握知识的情况。

3.考试:安排期中考试和期末考试,全面测试学生对课程知识的掌握程度。

复杂模型机实验报告

复杂模型机实验报告

一、实验目的1. 了解复杂模型机的组成原理和结构特点;2. 掌握复杂模型机的操作方法和指令系统;3. 学会使用复杂模型机进行基本程序设计;4. 提高计算机组成原理和汇编语言的实际应用能力。

二、实验内容1. 复杂模型机简介复杂模型机是一种用于教学和研究的虚拟计算机系统,具有与真实计算机相似的硬件结构和指令系统。

它通常由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等部分组成。

2. 实验步骤(1)熟悉复杂模型机的硬件结构1)了解运算器的组成和功能;2)了解控制器的组成和功能;3)了解存储器的组成和功能;4)了解输入输出设备的组成和功能。

(2)掌握复杂模型机的操作方法和指令系统1)学习复杂模型机的指令格式和寻址方式;2)掌握基本指令的使用方法,如数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移等;3)了解中断和异常处理机制。

(3)使用复杂模型机进行基本程序设计1)编写一个简单的程序,实现数据输入、处理和输出;2)使用复杂模型机的指令系统进行程序调试和优化。

(4)分析实验结果1)分析程序执行过程中的数据变化;2)分析程序执行过程中可能出现的问题及解决方法。

三、实验结果与分析1. 熟悉了复杂模型机的硬件结构,了解了运算器、控制器、存储器、输入输出设备等部分的功能。

2. 掌握了复杂模型机的操作方法和指令系统,能够使用基本指令进行程序设计。

3. 编写了一个简单的程序,实现了数据输入、处理和输出功能。

4. 分析了程序执行过程中的数据变化,发现了程序执行过程中可能出现的问题及解决方法。

四、实验总结1. 通过本次实验,加深了对计算机组成原理和汇编语言的理解,提高了实际应用能力。

2. 学会了使用复杂模型机进行基本程序设计,为今后学习计算机组成原理和汇编语言打下了基础。

3. 在实验过程中,遇到了一些问题,通过查阅资料和与同学讨论,最终解决了问题,提高了自己的解决问题的能力。

4. 建议在今后的实验中,进一步学习复杂模型机的更多指令和功能,提高自己的编程水平。

复杂模型机课程设计分工

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。

实验四复杂模型机的组成与程序运行

实验四复杂模型机的组成与程序运行

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《计算机组成原理》课程设计报告题目: _实验四复杂模型机的组成与程序运行__设计题目名称:复杂模型机的组成与程序运行要求: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。

START: IN 00H,R1DEC R1BZC RESULT ;为0 则跳转LDI R2,50H ;读入数据始地址LAD R3,[RI],00H ;从MEM 读入数据送R3,变址寻址,偏移量为 00HADD [RI]00H,R3 ;累加求和INC RI ;变址寄存加1,指向下一数据OUT 40H,[RI]00H ;和在OUT 单元显示JMP START ;跳转至STARTRESULT: HLT ;停机50H、51H、52H、53H、54H、55H单元内容分别为12H、34H、55H、23H、05H。

2 设计设备PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套,排线若干。

3 设计原理和方法设计原理3.1.1 数据格式:模型机规定采用定点补码表示法表示数据,字长为8位,8 位全用来表示数据(最高位不表示符号)7 6 5 4 3 2 1符号尾数数值表示范围是:3.1.2 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。

运算类指令包含三种运算,算术运算、逻辑运算和移位运算,设计有6 条运算类指令,分别为:ADD、AND、INC、SUB、OR、RR,所有运算类指令都为单字节,寻址方式采用寄存器直接寻址。

控制转移类指令有三条HLT、JMP、BZC,用以控制程序的分支和转移,其中HLT为单字节指令,JMP 和BZC 为双字节指令。

数据传送类指令有IN、OUT、MOV、LDI、LAD、STA 共6 条,用以完成寄存器和寄存器、寄存器和I/O、寄存器和存储器之间的数据交换,除MOV 指令为单字节指令外,其余均为双字节指令。

cma复杂模型机课程设计

cma复杂模型机课程设计

cma复杂模型机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解CMA复杂模型机的概念、原理及适用范围;2. 掌握CMA复杂模型机的算法步骤,能够运用相关知识解决实际问题;3. 了解CMA复杂模型机在优化、机器学习等领域的应用。

技能目标:1. 能够运用CMA复杂模型机进行数学建模,解决实际问题;2. 掌握CMA复杂模型机的编程实现,提高编程能力;3. 学会分析CMA复杂模型机的性能,对其进行优化和改进。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对CMA复杂模型机的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与表达能力;3. 培养学生具备创新思维,敢于面对挑战,勇于克服困难。

课程性质:本课程为选修课程,适用于高年级学生,以拓展学生的知识面和提升实践能力为主。

学生特点:学生具备一定的数学基础、编程能力和实际问题分析能力。

教学要求:结合实际案例,以任务驱动的方式进行教学,注重理论与实践相结合,提高学生的动手实践能力。

通过课程学习,使学生能够掌握CMA复杂模型机的相关知识,并能在实际中运用。

教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,提高其综合素质。

二、教学内容1. CMA复杂模型机基本概念与原理:- 复杂模型机的定义与分类;- CMA算法的基本原理与数学描述;- CMA算法的优势与局限。

2. CMA复杂模型机的算法步骤与应用:- CMA算法的具体步骤;- CMA算法在不同领域的应用案例分析;- CMA算法在实际问题中的应用。

3. CMA复杂模型机的编程实现与优化:- 编程环境与工具介绍;- CMA算法的编程实现;- CMA复杂模型机的性能分析与优化。

4. 数学建模与实际问题解决:- 数学建模的基本方法;- CMA复杂模型机在数学建模中的应用;- 实际问题的分析与解决方案设计。

教学大纲安排:第一周:CMA复杂模型机基本概念与原理;第二周:CMA算法的步骤与应用案例分析;第三周:CMA复杂模型机的编程实现;第四周:CMA复杂模型机的性能分析与优化;第五周:数学建模与实际问题解决。

复杂模型机(组成原理)课程设计报告

复杂模型机(组成原理)课程设计报告

课题: 复杂模型机姓名:黄黎学号:201217010143专业班级:计算机科学与技术指导教师:黄铁设计时间:2015/01/13评阅意见:评定成绩:指导老师签名:年月日目录目录 (2)一、课程设计目的和意义 (3)二、复杂模型机的设计与实现内容 (3)1.数据格式 (3)2.指令格式 (3)3.指令系统 (4)三、总体设计 (4)1.设计复杂模型机的监控软件 (4)2.设计微程序流程图 (5)3.转换格式 (5)4.实验接线 (6)5.写微程序和程序 (6)6.运行程序 (7)7.验证 (8)四、系统测试及实验截图 (8)五、总结 (14)一、课程设计目的和意义经过一系列硬件课程如计算机原理的学习及相关实验后,综合应用所学理论知识解决实际设计和应用问题,进行一个综合的系统的实验。

培养实际动手能力,进一步提高硬件设计能力。

培养实事求是和严肃认真的工作态度。

通过设计过程,熟悉和掌握微机系统的硬件设计方法、设计步骤,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。

综合运用所学计算机原理知识,设计并实现较为完整的计算机。

二、复杂模型机的设计与实现内容1.数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据,且字长为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<1。

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、存数指令、取数指令、转移指令和停机指令。

⑴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:其中,OP-CODE为操作码,RS为源寄存器,RD为目的寄存器,并规定:9条算术逻辑指令的名称、功能具体见表3-8。

⑵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、有进位转移指令BZC。

指令格式为:其中,OP-CODE 为操作码,RD为目的寄存器地址(LDA、STA 指令使用)。

复杂模型机设课程设计报告

复杂模型机设课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握复杂模型机的结构组成及其工作原理;2. 学习并运用模型机的编程方法,实现对简单任务的执行;3. 掌握模型机的调试与优化方法,提高模型机的运行效率。

技能目标:1. 能够运用所学知识设计并搭建简单的复杂模型机;2. 能够运用编程语言对模型机进行编程,实现特定功能;3. 能够分析并解决模型机在运行过程中出现的问题,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队合作精神,学会在团队中分工合作,共同完成任务;2. 增强学生对工程技术的兴趣,激发创新意识,培养探究精神;3. 引导学生关注科技发展,认识到复杂模型机在现代科技领域的重要地位和价值。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,旨在通过理论与实践相结合的方式,帮助学生掌握复杂模型机的相关知识。

学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的学科基础和动手能力,对新技术充满好奇,喜欢探究和挑战。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,提高学生的综合运用能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 复杂模型机的基本概念与结构:介绍模型机的定义、分类及其工作原理,重点讲解复杂模型机的结构组成和功能。

教材章节:第一章 模型机概述2. 模型机的编程方法:学习编程语言,掌握模型机的编程技巧,实现基本指令的编写与执行。

教材章节:第二章 编程语言与编程方法3. 模型机的搭建与调试:讲解如何设计并搭建复杂模型机,学会使用调试工具,对模型机进行调试与优化。

教材章节:第三章 模型机的搭建与调试4. 实际案例分析:分析典型复杂模型机的应用案例,让学生了解模型机在现代科技领域的实际应用。

教材章节:第四章 复杂模型机应用案例5. 综合实践:组织学生进行小组合作,设计并搭建一个简单的复杂模型机,实现特定功能,提高学生的实际操作能力。

复杂模型机cma课程设计

复杂模型机cma课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解复杂模型机CMA的基本原理与结构,掌握其组成部分及功能。

2. 学生能掌握CMA的编程方法,运用所学知识进行简单程序编写与调试。

3. 学生了解CMA在实际工程领域的应用,理解复杂模型机在自动化控制系统中的重要性。

技能目标:1. 学生能运用CMA进行模型构建,具备独立解决问题的能力。

2. 学生掌握CMA编程软件的使用,能进行基本的程序编写、调试与优化。

3. 学生能通过小组合作,共同完成复杂模型机的搭建与调试,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对复杂模型机产生兴趣,培养探索精神和创新意识。

2. 学生在学习过程中,树立正确的工程观念,关注工程实践中的伦理道德问题。

3. 学生通过课程学习,认识到团队合作的重要性,培养集体荣誉感。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学与动手操作,帮助学生掌握复杂模型机的使用。

学生特点:本年级学生具备一定的编程基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢探索与实践。

教学要求:教师需结合学生特点,以实例教学为主,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

在教学过程中,关注学生的个体差异,进行差异化教学,确保每个学生都能达到课程目标。

通过课程学习,使学生具备解决实际问题的能力,为将来的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容分为以下五个部分:1. 复杂模型机CMA概述:介绍CMA的基本原理、结构组成及其应用领域,使学生全面了解CMA的相关知识。

教学内容:- CMA的发展历程与现状- CMA的组成部分及功能- CMA在实际工程领域的应用案例2. CMA编程基础:讲解CMA编程的基本方法,使学生掌握编程技巧。

教学内容:- CMA编程语言概述- 编程环境与软件操作- 基本语法与编程规范3. CMA模型构建:教授学生如何使用CMA进行模型构建,培养实际操作能力。

教学内容:- 模型构建的基本步骤- 常见模型构建方法与技巧- 模型调试与优化4. CMA编程实践:通过实例教学,使学生运用所学知识进行实际操作。

计算机硬件课程设计报告——复杂模型机设计

计算机硬件课程设计报告复杂模型机设计一、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、实验原理搭建一台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: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:指令系统如: ADD RS,RD MOV DATA,RD MOV RS,[ADDR] JZ ADDRIN RD HALT其中RS 、RD为R0、R1、R2中之一,DATA为立即数,ADDR为内存地址。

2.指令微操作流程3.微指令格式299-b s1 s0 m 功能0 0 0 任意保持0 1 0 0 循环右移0 1 0 1 带进位循环右移0 0 1 0 循环左移0 0 1 1 带进位循环左移任意 1 1 任意装数4.微程序入口地址形成寄存器地址译码电路5.模型机的时序6.模型机数据通路7.微程序装载格式机器指令格式: $Pxxxx 微指令格式: $Mxxxxxxxx8.模型机组装电路图五、实验步骤:1、按照给定模型机组装电路图连接电路;2、连通实验箱与PC机,打开CMP软件,测试实验箱是否正常;3、设计微指令,画出其微操作流程图,并翻译成相应的微指令格式;4、设计包含这些微指令的机器指令程序,并翻译成相应机器指令格式;5、把设计好微指令和机器指令保存为TXT文件,然后装载入CMP;6、打开复杂模型机,然后用单步机器指令运行程序并调试;7、检查LED数码管输出结果是否正确,最后撰写实验报告。

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)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《计算机组成原理》
课程设计报告
题目: 复杂模型机的组成与程序运行(3)
1 任务描述
设计题目名称:复杂模型机的组成与程序运行(3)
要求:基于EL_JY_Ⅱ8型计算机组成原理实验系统,设计一个简单的计算机整机系统—模型机受到实验系统的限制,硬件部分基本不做改动。

在充分分析和研究实验系统的组成及工作原理的基础上,确定模型机的数据通路结构,根据指令和微指令的译码情况,设计机器指令格式和微指令格式(不能超出硬件的限制),设计完成以下几条机器指令和相应的微程序,输入程序并运行跟踪观察结果。

指令有四种不同的寻址方式可选择。

IN 01,R2 “D-INPUT”中的开关状态->R2
COM R2 R2->R2
RLC R2,R0 CY ->R2, R2->R0
MOV R2,R0 R2->R0
AND 00,0DH,R0 R0 * [0DH] -> R0 ;直接寻址方式
STA 10,0EH,R2 R2 ->[0EH+R1] ;变址寻址方式
JMP 00,01H 01H -> PC ;直接寻址方式
HALT
0DH、0EH单元内容分别为02H、03H。

2 设计设备
EY-JY-II8型计算机组成原理实验系统一套,排线若干。

3 设计原理和方法
3.1 设计原理
3.1.1 数据格式:
本实验计算机采用定点补码表示法表示数据,字长为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<1
3.1.2 指令格式:
本实验中的三条算术逻辑指令COM、RLC、MOV用单字节表示,寻址方式采用寄存器直接寻址其格式如下:
其中OP-CODE为操作码,rs为源寄存器,rd为目的寄存器,并规定:
本实验中的两条访问指令,即存数STA、与运算AND,一条转移指令,即无条件转移JMP,指令格式如下:
其中OP-CODE为操作码,rd为目的寄存器地址(LDA、STA指令使用),D为位移量(正负均可),M为寻址模式,其定义如下:
寻址模式M 有效地址E 说明
00
01
10
11
E=D
E=(D)
E=(RI)+D
E=(PC)+D
直接寻址
间接寻址
RI变址寻址
相对寻址
本实验规定编址寄存器RI指定为寄存器R2。

本实验的输入IN指令采用单字节指令,其格式如下:
7 6 5 4 3 2 1 0
OP-CODE addr Rd
其中
本实验中的停机指令HALT,指令格式如下:
7 6 5 4 3 2 1 0
OP-CODE 00 00
HALT
3.1.3 指令系统
本实验共有8条基本指令,其中算术指令3条,访问内存指令和程序控制指令3条,输入指令1条,停机指令1条。

表1-2列出了各条指令的格式、汇编符号和指令功能。

3.1.4 按微指令格式,参照微程序流程图1-1将每条微指令代码化,译成二进制微代码。

表 1-1
图 1-1(b)微程序流程图
4 代码清单
4.1 微程序代码清单
4.2 机器指令代码清单
化简后的微代码:
微地址(二进制) 微代码(十六进制)
00 007F88
01 005B42
02 016FDF
03 014FC4
04 015F16
05 014FC6
06 0025C7
07 9453D5
10 005B4A
11 005B4C
12 014FDD
13 007FC1
14 01CFDE
15 005B43
16 005B45
17 000FC1
20 0041DA
21 3001DB
化简后的机器指令:
5 设计运行结果分析
5.1 实验步骤
5.1.1 写微代码
使K1、K2、K3、K4拨到写状态。

在“CLASS SELECT”状态按“实验选择”键,输入08或8及确认后,进入实验八程序,显示为“ES08”,按下“确认”键,显示为“CTL1_”,对微代码进行操作。

输入“1”显示“CTL1_1”其意义是写微代码。

然后显示“U-ADDR”,这时输入微地址“******”该微地址是用6位二进制数表示的2位八进制数,然后按“确认”键,显示“U-CODE”,这时输入微代码“******”,按“确认”显示“PULSE”,按“单步”完成一条微代码的输入,重新显示“U-ADDR”提示输入第二条微代码地址。

5.1.2 微代码校验
先将K1、K2、K3、K4拨到读状态,按照键盘说明使之显示“CTL1_”时,输入“2”按“确认”进入读代码状态,读的过程和写过程类似。

按确认后显示“U-ADDR”,提示输入代码地址,输入后按“确认”显示“PULSE”,按“单步”完成一条微指令的读过程,重新显示“U-ADDR”,微代码显示灯显示为读出的微代码。

5.1.3 写机器指令
先将K1、K2、K3、K4拨到运行状态,按键盘说明选择实验后,按“取消”键进入对机器指令操
当微地址显示灯显示“001100”时,按“确认”显示“CODE--”,提示输入机器指令,按“确认”显示“PULSE”,再按“单步”使之再显示“001100”时输入下一条指令,直到指令输入完成,按“取消”退出写机器指令状态。

5.1.4 验机器指令
拨动CLR清零,选择实验后按“确认”进入实验再按“取消”进入机器指令操作状态,显示“CTL2_”,输入“2”按“确认”,显示“PULSE”,一次一次按“单步”当微地址显示灯显示“001010”时,数据总线上显示的为写入的机器指令,读的过程注意微地址灯。

地址灯和数据总线的对应关系。

5.1.5 运行程序
运行程序之前拨动CLR清零。

同上面一样只是当显示“CTL2_”时输入“3”按“确认”进入机器指令运行状态显示“RUN CODE”,可以“单步”运行程序也可以“全速”运行,运行过程中提示输入相应的量,运行结束后观察实验运行结果。

5.2 运行过程
当程序全速运行后,微地址显示灯依次显示10、13、01进入流程图的开始状态,随后依次显示02、37,此时通过P(1)测试进行判断执行下面哪个指令流程。

先运行IN指令后,微地址显示灯依次显示17、01然后显示02、37,此时程序运行到COM,微地址显示灯依次显示:20、32、01,当程序运行到RLC后,微地址显示灯依次显示:21、33、24,当程序运行到MOV时流程走22、01,当流程分别经过15、03、04时通过P(2)进行判断执行转移指令中的STA还是JMP, 当流程经过JMP时,微地址显示灯显示:27。

当流程分别经过16、05、06、07、25时,通过P(2)进行判断执行转移指令中的STA还是JMP,当流程经过STA时,微地址显示灯显示26,当流程执行到HALT即微地址显示灯显示23时执行停机指令,程序结束。

5.3 结果分析
运行结果:全速运行之后只运行COM 指令,并且一直单一的循环。

出错情况:在输入机器指令时未能把全部机器指令写进去,写一半的时候微地址显示灯就会灭,或微地址显示灯不能自动加一.因此只写入了IN,COM,RLC,MOV等指令。

读机器指令时只读出了COM 指令的地址02。

其余的没能读出。

微代码的地址为25到36的后继位地址出错。

因此读写机器指令时出错。

在写机器指令时微代码的后继位地址有时会被修改,因此随时验证微代码的后继位地址。

(经过反复测试和实验验证后,证明是机箱的原因,因为机箱的微地址显示灯坏了)
6 设计小结(即收获和体会)
通过本次课程设计了解了复杂模型机的结构,以及它的原理。

通过给定的指令,基于EL_JY_Ⅱ8型计算机组成原理实验系统,设计了简单的计算机整机系统。

在充分分析和研究实验系统的组成及工作原理的基础上,确定了模型机的数据通路结构,根据指令和微指令的译码情况,设计了机器指令格式和微指令格式。

虽然最后的结果不理想,未能验证成功但对复杂模型机有了一定的了解。

通过本次课程设计体会到团结的重要性,在做实验的过程中细心和耐心是非常重要的。

相关文档
最新文档