基于微程序的復雜模型機的設計說明

1、 PAGE11 / NUMPAGES11課程設計計算機組成原理目 錄TOC o 1-2 h z uHYPERLINK l _Toc283047871第一章硬件課程設計目的 PAGEREF _Toc283047871 h 1HYPERLINK l _Toc283047872第二章硬件課程設計容 PAGEREF _Toc283047872 h 1HYPERLINK l _Toc283047873第三章指令系統(tǒng)列表 PAGEREF _Toc283047873 h 1HYPERLINK l _Toc283047874第四章微操作與其流程圖 PAGEREF _Toc283047874 h 2HYPERL

2、INK l _Toc283047875第五章驗證程序 PAGEREF _Toc283047875 h 5HYPERLINK l _Toc283047876第六章微程序列表 PAGEREF _Toc283047876 h 5HYPERLINK l _Toc283047877第七章心得體會 PAGEREF _Toc283047877 h 6第一章 硬件課程設計目的經(jīng)過一系列硬件課程的學習與相關實驗之后，做一個綜合的系統(tǒng)性設計，這在硬件方面是一個提高，可進一步培養(yǎng)實踐能力。第二章 硬件課程設計容搭建一臺8位模型機，指令系統(tǒng)要求有10條以上，其中包括運算類指令、傳送類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令、輸入輸出指令

3、、停機指令等。第三章 指令系統(tǒng)列表采用的一般指令格式為：7 43 21 0OP-CODERSRDDATA/ADDR模型機的指令系統(tǒng)：指令名稱操作碼指令功能輸入（IN）0000將數(shù)據(jù)輸入寄存器R0移數(shù)（MOV1）0001MOV REG,REG,寄存器直接尋址加法（ADD）0011R0+R1R0，加法運算移數(shù)（MOV2）0100MOV DATA,REG立即數(shù)直接尋址自增（INC）0110R0+1R0，R0自增無條件跳轉(zhuǎn)（JMP）0111ADDRPC，執(zhí)行指定的機器指令輸出（OUT）1010在LED上輸出R0取數(shù)（MOV3）1011相對尋址，目標地址PC+Disp，將結(jié)果存入R0循環(huán)右移（RRC）1

4、101對R0中的數(shù)右移一位存入R0停機指令（HALT）1110執(zhí)行結(jié)束第四章 微操作與其流程圖本指令系統(tǒng)中所有指令與其對應微操作對應如下：IN R0：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；INPUTR0。MOV R0,R1：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；R0R1。IN R0：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；INPUTR0。ADD R0,R1：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；R0DR1；R1DR2；DR1+DR2R1。MOV R0,2C：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BU

5、SR0。INC R0：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；R0DR1；DR1+1R0。JMP P1: PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSPC。 P1:OUT R0：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；R0OUTPUT。MOV R0,PC+22：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSDR1；PCDR2；DR1+DR2AR；RAMBUS，BUSR0。RCR R0：PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；（229）右移229；229R0。HALT：

6、PCAR，PC+1PC；RAMBUS，BUSIR；0RUN。微操作流程圖見下頁：微操作流程圖：第五章 驗證程序IN R0MOV R0,R1IN R0ADD R0,R1MOV R0,2CINC R0JMP P1 P1:OUT R0MOV R0,PC+22RRC R0HALT第六章 微程序列表機器指令與微程序列表如下：機器指令微指令$P0000$P0111$P0220$P0331$P0440$P052C$P0660$P0770$P080A$P0AA0$P0BB0$P0C22$P0DD0$P0EE0$M00018001$M0101ED82$M0200C050$M10001001$M11019201$

7、M12001001$M1301A20A$M0A01B40B$M0B959A01$M1401EDA1$M21009001$M1601A40C$M0C05814D$M0D019B41$M1701ED8E$M0E00D181$M1A070201$M1B01ED8F$M0F00A022$M2201BC23$M2395EA21$M1D31822E$M2E29882F$M2F019801$M1E01801E第七章 心得體會硬件課程設計，從開始到完成總共兩天時間，但這兩天時間里的每一分每一秒感覺都是新的，因為一直在進步，一直在收獲，到最后完成的時候我真真正正的有一種暢快的感覺。第一天早上剛拿到設計要求的時候

8、非常茫然，完全不知道該做什么，如何入手，雖然學過組原也做過簡單的實驗，但現(xiàn)在要理論聯(lián)系實際的時候困難就接踵而至了。沒辦法，先從插線開始。然而，插完線之后又開始不知所措了。中午回去把組原書和微機接口還有實驗手冊都翻了出來，仔細讀了下相關部分，終于摸到一些門道了。于是下午開始對照書上的一個測試程序開始逐行解讀，并修改了由于入口地址變化而影響的微指令，最后測試通過。這是一個轉(zhuǎn)折，這種自頂向下的學習方法讓我很高效地了解了該做什么，怎么做。于是我開始有目的地編寫機器指令和微指令。當然過程中還是遇到了很多問題，這些問題最后通過問老師得以很好的解決。最后我們組終于靠自己完成了課設，這讓我們都感到很欣慰，因為

9、我們堅持到了最后，完成了所有的任務，也鞏固了以前學過的知識。這是我們最大的收獲。經(jīng)歷了兩天時間的絞盡腦汁，終于完成了本次硬件課程設計容。雖然曾經(jīng)在相關課程中學到了與課程設計有關的容，但是在此之前并沒有機會將理論知識付諸實踐。初上手的時候感覺非常茫然，不知該如何下手，但是在老師的悉心指導和同學們之間的熱烈討論，讓任務的進行漸漸有了方向，找到了理論和實踐相結(jié)合的關鍵所在。隨著起初的疑惑一個個得到了老師耐心的解答，在加上我和石磊的不斷研究和嘗試，設計的思路漸漸清晰，課程設計的進展速度越來越快，終于比規(guī)定的時間提前了半天完成。雖然在整個過程中經(jīng)歷了不少挫折，但是最后的成功帶來的喜悅和收獲讓我覺得一切努力都是值得的。八、附錄1.微指令格式：WE A9 A8 功能0 0 0 讀INPUT 0 0 1 讀RAM 1 0 1