计算机组成原理课程设计文档格式.docx

计算机组成原理课程设计文档格式.docx

《计算机组成原理课程设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理课程设计文档格式.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专业（班级）

设计题目

设计指令系统

设

计

技

术

参

数

1.本系统采用DJ-CPTH超强型计算机组成原理教学实验系统搭建电路图，在实验箱上实现指令系统。

2.利用软件工程中的可行性研究以及分析方法，进行系统分析。

要

求

1.在基本模型机的基础上构建一组能实现输入、输出、加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑非、转移指令等8个功能的指令，这些指令的助记符不得与指导书上相同。

2.指令包括立即数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式。

3.利用新构建的指令系统编程，分别实现以下程序，每组指定一题完成，且每组题目不可重复。

1）将四个二位十进制的BCD码转换成二进制数码；

并实现MOVR?

MM和ADDR?

MM指令。

2）将20个字节的存单元清零；

并实现MOVMM,#II和SUBR?

A指令。

3）实现十进制的的乘法功能；

并实现CPLR?

和ADDR?

#II指令。

4）输入十个8位有符号数，找出十个数的最大奇数与最小偶数；

A和SUBR?

5）输入是个8位有符号数，找出其中的最大值和最小值；

并实现ADDR?

A和INMM指令。

6）在数组A中包含5个互不相等的整数，数组B中包含5个互不相等的整数，请将既在A中出现又在B中出现的整数存放在数组C中。

并实现INR?

和SUBBR?

7）输入一个16位的数，对其进行带进位的循环左移；

并实现MOVMM,R?

说明：

MM表示存储单元，#II表示立即数，R?

表示寄存器R0,R1,R2,R3。

工

作

量

1.课程设计说明书1000字；

2.画出流程图,编写微指令代码和程序。

划

1.首先认真研究老师所给的题目，了解题目要求做什么；

2.查阅资料，解决难题；

3.编写源程序并调试之；

4.写课程设计说明书。

考

资

料

[1]昆藏．计算机系统结构．：

科学

[2]著平玲娣，雪增《计算机组成与设计》大学

[3]白中英．计算机组成原理（第二版）．：

[4]DJ-CPTH超强型计算机组成原理与系统结构实验指导书

指导教师签字

教研室主任签字

2018年5月28日

：

学号班级：

题目：

实现十进制的的乘法功能；

#II指令

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年月日

理工大学课程设计（论文）成绩评定表

摘要

在现如今飞速发展的第三次信息化革命中，计算机被应用到各行各业，各个领域中。

随着计算机的深入发展，人们逐渐步入自动化智能化的生活阶段。

“计算机组成原理”是计算机科学与技术系的一-广]核心专业基础课程，在计算机专业中起到很重要的作用。

本次课程设计通过对-一个简单模型机的设计与实现，是我们对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接有更深的理解，利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程及实验中所学到的实验原理和编程思想，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现一-系列的指令功能最终达到将理论与实践相结合。

本次设计完成了各指令的格式以及编码的设计，实现了各机器指令微代码，形成具有实现同或功能的应用程序。

本课程设计是在完成计算机组成原理实验的基础上，来进行模型计算机的指令系统设计。

利用计算机组成原理实验中所学到的实验原理以及编程思想，硬件设备，在基本模型机的基础上构建一组能实现输入、输出、全加、逻辑与、左移指令等功能的指令。

指令包括立即数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式。

利用新构建的指令系统编程，实现十进制的的乘法功能；

并且完成测试验证。

关键词:

指令系统设计，DJ-CPTH模型机，计算机组成原理，十进制乘法，寻址方式

Abstract

Nowthirdtimestherapiddevelopmentoftheinformationrevolution,thecomputerisappliedtoallwalksoflifeinvariousfields.Alongwiththedevelopmentofcomputer,peoplegraduallyenteredthestageoflifeintelligentautomation."

Computercompositionprinciple"

istheDepartmentofcomputerscienceandtechnology,awide-CoreCourses"

playsaveryimportantroleincomputerscience.Thiscourseisdesignedandimplementedthroughasimplemodelmachine.Wehaveadeeperunderstandingofthebasiccomponentsofthecomputer,thedesignofthecomponents,theconnectionbetweenparts,andtheapplicationofCPUandsimplemodelmachinestorealizetheprinciplesandprogrammingideasofthecomputercompositionprinciplesandexperiments,andwriteinstructions.Theapplication,withmicrocontrollertoachieveaseriesofinstructions-functionfinallyreachedthecombinationoftheoryandpractice.Thisdesignhascompletedtheinstructionformatandencodingdesign,therealizationofthemachineinstructionstoformmicrocode,withapplicationstoachievethesameorfunction.

ThecoursedesignisbasedontheprincipleofComputerOrganizationexperiment,designinstructionsystemformodelcomputer.Hardwareusingthecomputercomponentexperimentsprinciplelearnedexperimentalprincipleandprogrammingideas,basedonthebasicmodeloftheconstructionofagroupcanachieveinput,output,andlogicand,leftinstructionsandotherfunctionsoftheinstruction.Instructionsincludeimmediate,directregisteraddressing,directlyaddressablememoryaddressingthree.Theuseofprogramminginstructionsystemofnewconstruction,toachievethedecimalmultiplicationfunction;

andtherealizationofCPLRandADDR?

?

#II,instruction.Completethetestandverification.

Keywords:

instructionsystemdesign,DJ-CPTHmodelmachine,computerprinciple,compositionofdecimalmultiplication,addressingmode

1设计需求

1.1设计容

（1）采用DJ-CPTH超强型计算机组成原理教学实验系统搭建电路图，在实验箱上实现指令系统；

8）利用软件工程中的可行性研究以及分析方法，进行系统分析。

1.2设计要求

（1）在基本模型机的基础上构建一组能实现输入、输出、加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑非、转移指令等8个功能的指令，这些指令的助记符不得与指导书上相同；

（2）指令包括立即数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式；

（3）利用新构建的指令系统编程，实现十进制的的乘法功能；

2

设计方案

2.1设计思路

按照要求设计指令系统，该指令系统能够实现数据传送、带进位的加法运算、左移运算，累加器A判零条件转移指令具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。

从而可以想到如下指令：

24位控制位分别介绍如下：

XRD:

外部设备读信号，当给出了外设的地址后，输出此信号，从指定外设读数据。

EMWR:

程序存储器EM写信号。

EMRD:

程序存储器EM读信号。

PCOE:

将程序计数器PC的值送到地址总线ABUS上。

EMEN:

将程序存储器EM与数据总线DBUS接通，由EMWR和EMRD决定是将DBUS数据写到EM中，还是从EM读出数据送到DBUS。

IREN:

将程序存储器EM读出的数据打入指令寄存器IR和微指令计数器uPC。

EINT:

中断返回时清除中断响应和中断请求标志，便于下次中断。

ELPPC:

打入允许，与指令寄存器的IR3、IR2位结合，控制程序跳转。

MAREN:

将数据总线DBUS上数据打入地址寄存器MAR。

MAROE:

将地址寄存器MAR的值送到地址总线ABUS上。

OUTEN:

将数据总线DBUS上数据送到输出端口寄存器OUT里。

STEN:

将数据总线DBUS上数据存入堆栈寄存器ST中。

RRD:

读寄存器组R0-R3，寄存器R?

的选择由指令的最低两位决定。

RWR:

写寄存器组R0-R3，寄存器R?

CN:

决定运算器是否带进位移位，CN=1带进位，CN=0不带进位。

FEN:

将标志位存入ALU部的标志寄存器。

WEN：

将数据总线DBUS的值打入工作寄存器W中。

AEN：

将数据总线DBUS的值打入累加器A中。

X2:

X1:

X0:

X2、X1、X0三位组合来译码选择将数据送到DBUS上的寄存器。

具体如下：

X2X1X0

输出寄存器

000

IN_OE外部输入门

001

IA_OE中断向量

010

ST_OE堆栈寄存器

011

PC_O