计算机组成原理课程设计基于tec平台的2a2 b.docx
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计算机组成原理课程设计基于tec平台的2a2b
计算机科学学院
课程设计报告
课程计算机组成原理
题目基于TEC-2000平台的2*(a*2+b)
年级2011级
专业计算机科学与技术
2014年3月19日
课程设计题目
基于TEC-2000平台2*(a*2+b)的指令设计
验收
时间
3/14
验收
地点
9-307
指导
教师
喻成
小组
成员
具体分工
备注
由个人独立完成此课程设计
课题总体设计思想概述
基于TH-UNION教学机的机器指令指令设计,在现有的TEC-2000教学机系统上,扩展已有指令之外的指令2*(a*2+b)。
1、将三个数据分别MVRD存入两个寄存器R0,R1中;
2、将R1的数左移一位,结果存入R0;
3、R0,R1中的数进行加法运算,值存入R1;
4、R1的数左移一位,结果存入R1;
5、通过对此指令进行操作,借壳封装后面的指令于其中变成新的指
令,以一条指令计算出结果,完成一步实现2*(a*2+b)计算的
功能,此指令操作码的入口地址是0e;
课题设
计
目
的和原理
实验目的:
通过对本次的课程设计:
1、进一步熟练掌握计算机各功能部件的内部构造和相互之间的
联系(部件配置、相互连接和作用)。
2、各功能部件的性能参数的相互匹配、机器指令级的各种功能和
特性。
3、通过对指令系统的扩展,了解微程序控制器设计和实现的基本
过程。
4、学会设计新指令的微程序段,并将其加入到原有的微程序中,
变成新的微程序,新的微程序具有跟原程序一样的功能。
设计原理:
课
题
设
计
方
案
1、课题设计方案
1.1、基础知识和熟悉平台
首先、熟悉平台,了解设计指令的平台操作和各个部分模块功能,如图:
微命令写入到ROM中模块:
测试查看当前微指令地址等各寄存器的值:
扩展指令,学习指令的格式,类型,寻址方式为后面实践动手打下理论基础,教学机器指令格式如图:
操作码
DR
SR
I/O端口地址/相对偏移量
立即数/直接内存地址/变址偏移量
根据不同的标准,16位机的指令可划分为不同的指令:
指令长度区分,有单字指令和双字指令,也允许定义和使用三字指令。
操作数的个数,有双操作数指令、单操作数指令和无操作数指令。
寻址方式区分,寄存器寻址、寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址、变址寻址、相对寻址等寻址方式。
1.2、问题设计与分析
1、问题提出:
2*(a*2+b)指令设计
导入如下汇编文件:
org2000h
mvrdr0,0002h
mvrdr1,0003h
Shlr0
Addr1,r0
Shlr1
ret
end
2、进行单步执行一条微指令,或是单指令执行逐条指令,或是连
续执行程序,得到所求结果;
3、在仿真平台上的微地址项输入shlDR->DR的入口地址0E并查
找,修改下址为30,即10000000并update:
4、查找微地址30,修改其内容为
5、查找微地址3A,修改其内容为:
最后以微地址30结尾;
6、Update后生成新的文件,导入新的ROMS文件即可得到封装后的微指令运行情况。
7、借壳封装后的新程序为:
org2000h
mvrdr0,0002h
mvrdr1,0003h
Shlr0
ret
end
入口地址07:
修改后的地址30,3A:
8、导入新的程序,进入运行程序,以单步、单指令或连续执行选项进行验证,查看当前微地址项和各寄存器中值的变化以及标志位、指令等的情况,也可在输出窗口查看结果,观察新程序与原程序的运行结果是否一致
课
题
测
试
方
案
测试过程
1、打开实验仿真软件,导入SSCgal文件,参数设置,设置为zpzp.asm。
2、导入Update生成的新MAPROM和ROM1~ROM7二进制文件,以及导入16位机的SCCgal文件;。
3.将编写的汇编程序zp.asm导入进行测试(zp.asm和zpzp.asm要在同一个目录下面即同一个文件夹)。
4、Reset加电启动,准备执行导入的程序;
5、根据程序设计方案,借壳封装后的新程序为:
org2000h
mvrdr0,0002h
mvrdr1,0005h
Shlr0
ret
end
6、进行单步执行,每次执行一条微指令,观察当前微地址项和各寄存器中值的变化以及标志位、指令等的情况并记录下来;
7、进入运行程序,以单步、单指令或连续执行选项进行验证,查看当前微地址项和各寄存器中值的变化以及标志位、指令等的情况,也可在输出窗口查看结果,观察新程序与原程序的运行结果是否一致。
错
误
及
结
果
分
析
3、错误及结果分析
3.1、实验结果分析
测试最终结果:
(1)0002h存入R0中:
(0002h即二进制的0010)
(2)0003h(二进制0011)存入R1中:
(3)
执行r0左移一位
(4)执行r0+r1->r1
(5)r1的值进行左移一位
(6)程序执行完毕:
借壳封装后的新程序执行时,各指令的执行结果与原程序的各指令执行结果是一致的。
课
题
设
计
心
得
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