新版计算机组成原理课程设计样本.doc

课程设计阐明书计算机构成原理课程设计院系：计算机科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指引教师：12月26日安徽理工大学课程设计（论文）任务书计算机科学与工程院系学号学生姓名专业（班级）设计题目设计基本模型机指令系统实现循环左移设计技术参数计算机构成原理教学实验仪一台，排线若干；PC机一台DJ-CPT816构成原理实验软件模型机指令系统，微程序，微指令，程序设计要求在基本模型机基本上构建一组可以实现输入、输出、加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑非、转移指令等八个功能指令，这些指令助记符不得与指引书上相似。指令涉及及时数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式。输入一种16位数，对其进行循环左移。工作量画流程图，编写微指令代码和程序。工作计划一方面认真研究教师所给题目，理解题目规定做什么。查阅资料，解决问题。编写源程序并调试之。写课程设计阐明书。参考资料[1]张昆藏.计算机系统构造.北京：科学出版社，1994[2]白中英.计算机构成原理（第二版）.北京：科学出版社，1998[3]DJ-CPTH超强型计算机构成原理与系统构造实验指引书指引教师签字系主任签字12月1日指引教师评语：成绩：指引教师：年月日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评估表摘要计算机构成原理课程设计课题是基本模型机设计与实现。运用CPU与简朴模型机来实现计算机构成原理课程设计，编写指令应用程序，用微程序控制器实现一系列指令功能，最后达到将理论与实践相联系。本次设计完毕了有关指令格式以及编码设计，实现了机器指令微代码，完毕具备一定功能程序。本次课程设计题目是输入一种16位数，对其进行循环左移。通过设计流程图，编写机器指令，微指令和控制信号程序。一方面向存储器中装入数据和程序，然后检查写入与否对的，启动程序执行。此外，还需设计微程序：本课程设计规定实现机器指令：MOVV（传送）,RU（输入),HUO（逻辑或），JIA（加法运算），JIAC(带进位加法),TZ(判断A寄存器里内容与否为零)，TIAO(跳转)。以上各微指令设计完毕后，用设计好指令实现逻辑运算，连接线路在CPTH计算机构成原理教学实验箱运营程序，并将实验成果显示输出。本次课程设计偏重于对计算机工作原理和计算机微机指令系统学习和进一步理解。对后来学习打下一种好基本。这一课题实现不但使咱们对各种微指令有了纯熟掌握，更对后来学习、工作中有深远影响。核心词：微指令，机器指令，循环左移目录1原理简介11.1cpu功能与原理11.2指令周期11.3微程序控制11.4微程序控制原理21.5微程序控制器22实验环境简介32.1设计背景分析32.2设计目与规定53系统设计63.1.不带进位循环左移63.2机器指令集编写与功能63.3程序系统分析73.4程序微指令分析83.5实验成果104实验总结134.1设计体会134.2系统改进135参照文献141原理简介1.1cpu功能与原理数据缓存寄存器（DR）数据缓存寄存器用来暂时存储ALU运算成果，或由数据存储器读出一种数据字，或来自外部接口一种数据字。指令寄存器（IR）指令寄存器用来保存当前正在执行一条指令，当执行一条指令时，先把它从指令cache存储器读出，然后再传送至指令寄存器。程序计数器（PC）为了保证程序可以持续执行下去，CPU必要具备某些首段来拟定下一条指令地址。数据地址寄存器（AR）数据地址寄存器用来保存当前CPU所访问cache存储器单元地址.通用寄存器（R0~R3）当算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时，为ALU提供一种工作区。状态字寄存器（PSW）状态字寄存器保存由算数指令和逻辑指令运算或测试成果建立各种条件代码。1.2指令周期计算机因此能自动工作，是由于CPU能从存储程序内存里取出一条指令并执行这一条指令。例如MOV指令指令周期，MOV是一条RR型指令，它需要两个CPU周期，其中一种是取指周期，一种是执行周期。取指周期中完毕三件事：从指存取出指令，对程序计数器加１，以便为取下条指令做好准备，对指令操作码进行译码或测码。执行周期操作控制器送出控制信号到通用寄存器，操作控制器送出控制信号到ALU,指定ALU做传送工作，操作控制器送出控制信号，打开ALU输出三态门，操作控制信号送出控制信号，将DBUS上数据打入到数据缓冲寄存器中，操作控制信号送出控制信号，将数据韩冲寄存器打入到目的寄存器中。1.3微程序控制微程序控制器同硬布线控制器相比较，具备规整性，灵活性，可维护性等一系列长处，在计算机系统中，微程序设计技术是运用软件办法来设计一门技术。微程序控制思想，就是仿照普通解题程序办法，把操作控制信号编程所谓微指令，存储到一种只读存储器中，当机器运营时，有一条一条读出这些微指令，从而产生全机所需要各种操作控制信号，使相应部件执行所规定操作呢。由于数据通路构造关系，微操作可分