计算机组成原理课程设计之组成原理课程设计.doc

PAGE\*MERGEFORMAT232020年4月19日计算机组成原理课程设计之组成原理课程设计文档仅供参考武汉理工大学课程设计课程名称计算机组成原理设计题目模型机设计与实现班级软件工程0804学号6姓名___曹旭磊______指导教师田小华日期元月16日课程设计任务书学生姓名:曹旭磊专业班级:软件0804指导教师:田小华工作单位:计算机学院题目:<基本模型机的数据通路逻辑框图设计>初始条件:1.完成<<计算机组成原理>>课程教学与实验2.TDN-CM计算机组成原理教学实验系统要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.掌握复杂指令系统计算机的微控制器功能与结构特点2.熟悉TDN-CM教学实验系统的微指令格式3.设计五条机器指令,并编写对应的微程序4.在TDN-CM教学实验系统中调试机器指令程序,确认运行结果5.建立复杂指令系统计算机的整机概念模型时间安排:1.第18周周1(元月7日):全体集中讲解课程设计原理与方法2.第19周周1～5(元月10～14日):分班实验,调试机器指令程序指导教师签名:年元月08日系主任(或责任教师)签名:年元月日<组成原理课程设计>说明书一．课程设计题目①01-12学号的同学:<基本模型机的运算器逻辑框图设计>②13-24学号的同学:<基本模型机的存储器逻辑框图设计>③25-38学号的同学:<基本模型机的数据通路逻辑框图设计>二．课程设计要求⑴完整说明基本模型机的构建方法和操作过程,包括以下内容:①基本模型机的实验原理,绘出数据通路框图②微指令格式,微程序流程图,微指令二进制代码表③实验步骤④十六进制格式文件⑤实验接线图⑵按照自已的学号,完成<基本模型机的XYZ逻辑框图设计>⑶在教学实验系统中调试和实现基本模型机⑷用A4规格的复印纸,撰写设计报告1课程设计目的:运用和实践计算机组成原理课程中各章的内容,经过知识的综合运用,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,而且绘制出模型机的数据通路的逻辑框图。2课程设计设备:TDN-CM计算机组成原理实验系统,排线若干3课程设计内容:3.1课程设计原理3.1.1本课程设计采用六条机器指令:IN,ADD,STA,TRY,OUT,JMP,并依照指令进行相关操作。其指令格式如下:内容助计符说明00000000IN”INPUTDEVICE”→R000010000ADD[addr]R0+[addr]→R000100000STA[addr]R0→[addr]00110000OUT[addr][addr]→BUS01000000TRY[addr]R0(S3S2S1S0MCn)[addr]→R001010000JMP[addr][addr]→PC其中IN为单字长(8)位,其余为双字长指令。3.1.2开关SWA和SWB的定义及数据通路框图如下:为了向RAM中装入程序和数据,先查写入是否正确,并能启动程序执行,还须设计三台控制台操作。存储器度操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB、SWA为”00”时,按START滚动开关,可对RAM连续手动读操作。存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB、SWA为”01”时,按START滚动开关,可对RAM连续手动写操作。启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB、SWA为”11”时,按START滚动开关,即可转入到第01好”取址”微指令,启动程序运行。上述三条控制台指令用到的两个开关SWB、SWA的状态设置,其定义如下:SWBSWA控制台指令001011读内存(KRD)写内存(KWE)启动程序(RP)3.1.3设计用到的微指令的格式定义及微程序流程图如下:微指令格式定义3.1.4依照微程序流程图,生成如下指令代码表:微指令代码表微地址S3S2S1S0MCnWEA9A8ABCμA5～μA0联机微地址微指令内容00Q00000001100000010001000000H018110H01Q00000001111011011000001001H01ED82H02Q00000000110000000100100002H00C048H03Q00000000111000000000010003H00E004H04Q00000000101100000000010104H00B005H05Q00000001101000100000011005H01A206H06Q10010101100110100000000106H959A