組成原理課程設(shè)計

PAGE長治學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱：計算機組成原理課程設(shè)計設(shè)計題目：研制一臺實驗計算機系別：計算機系專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)組別：第四組學(xué)生姓名:學(xué)號:起止日期:2009年9月15日~2009年12月30日指導(dǎo)教師:

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章需求分析11.1課程設(shè)計任務(wù)及要求11.2開發(fā)環(huán)境1第二章概要設(shè)計22.1本設(shè)計的功能構(gòu)成22.2設(shè)計方法及原理2第三章詳細設(shè)計33.1計算過程及說明33.2計算機程序5第四章調(diào)試和操作說明64.1系統(tǒng)調(diào)試分析64.2操作結(jié)果9第五章總結(jié)與體會10致謝參考文獻附錄PAGE9第一章需求分析1.1課程設(shè)計任務(wù)及要求研制以臺性能如下的實驗計算機。（1）沒有外部設(shè)備；（2）運算器采用單累加器多寄存器結(jié)構(gòu)；（3）操作數(shù)尋址方式有：立即數(shù)尋址、寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址；（4）設(shè)計由如下指令組成的指令系統(tǒng)，其中L為累加器A，Jx為通用寄存器。將指令的二進制編碼填入表中；（5）計算各指令的微地址并寫出各指令的微程序；（6）編寫匯編語言程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：將內(nèi)存某個單元的數(shù)據(jù)相減后存入另一個單元中，若結(jié)果為零，則在00B單元中存入數(shù)據(jù)0，否則在00B單元中存入數(shù)據(jù)1。要求被減數(shù)的地址在某個寄存器Jx中；（7）將該應(yīng)用程序機器匯編、機器裝入、并連續(xù)運行，察看運行結(jié)果并驗證程序的正確性；（8）將下列程序手工匯編、手工裝入并運行，察看運行結(jié)果。ORG100START:YiDONGL,#08YIDONGJ1,#05JIANL,J1FASONG00DTINGJI1.2開發(fā)環(huán)境FD-CES-C實驗儀：實驗儀有兩塊大板組成,上下兩塊大板通過排線連接起來第二章概要設(shè)計2.1本設(shè)計的功能構(gòu)成寄存器堆模塊數(shù)據(jù)總線緩沖模塊運算器模塊內(nèi)存寄存器堆模塊數(shù)據(jù)總線緩沖模塊運算器模塊內(nèi)存模塊指令部件模塊指令部件模塊微程序控制模塊微程序控制模塊地址總線緩沖模塊啟停和時序模塊地址總線緩沖模塊啟停和時序模塊單累加器多寄存器M23M22M21M20M19M18M17M16M15M14M13M12M11S3S2S1S0CN/MX1X0OICL'CP'/CGM10M9M8M7M6M5M4M3M2M1M0OTLP'OBGIP+1DRMLDWC'RC'RRWR'2.2設(shè)計方法及原理根據(jù)所學(xué)知識，把運算器模塊、指令部件模塊、微程序控制模塊、內(nèi)存模塊、啟停和時序模塊、總線模塊連接起來，對信號線進行正確的連接，通過控制FD-CES-C機箱上的小鍵盤，進行輸入，來運行實驗計算機。第三章詳細設(shè)計3.1計算過程及說明設(shè)計由如下指令組成的指令系統(tǒng)，其中L為累加器A，Jx為通用寄存器。將指令的二進制編碼填入表中，并計算各指令的微地址并寫出各指令的微程序。序號指令助記符指令功能指令編碼第一字節(jié)第二字節(jié)1JIANL，JX(L)-(JX)L000000JX2YIDONGL，@JX(I2I1I0(JX))L000001JX3YIDONGL，JX(JX)L001000JX4YIDONGJX，L(L)JX001001JX5ZHUANGZDIZHI(DIZHI)L01000a10aa7~a06FASONGDIZHIL(DIZHI)01001a10aa7~a07ZHUANZDIZHIL是零轉(zhuǎn)移100000a9aa7~a08ZHUANCYDIZHI有進位轉(zhuǎn)移100010a9aa7~a09ZHUANL0DIZHIL0位是1轉(zhuǎn)移100100a9aa7~a010ZHUANYIDIZHI無條件轉(zhuǎn)移100110a9aa7~a011YIDONGL，SHUJUSHUJUL10000100SHUJU12YIDONGJX，SHUJUSHUJUJX101000JXSHUJU13TINGJI停機10100100指令的微地址：指令助記符微地址取指微指令00876ASUBL，JX638EBCMOVL，@JXACCEBCMOVL，JXAF8EBCMOVJX，L088EBFLDAdizhi00CFFALDAdizhi00CFFASTAdizhi00CFFASTAdizhi00CFFAJZdizhi00CFFAJCdizhi000DBEJA0dizhi00876AJMPdizhiMOVL,shuju038FFAMOVJX,shuju008FFBHALT008F9E指令的微程序MOP.MID;getthefirstinstrution;000002H-00876A--;JIANL,JX-638EBC-00876A--;YIDONGL,@JX-ACCEBC-00876A--;YIDONGL,JX-AF8EBC-00876A--;YIDONGJX,L-088EBF-00876A--;ZHUANZDIZHI-00CFFA-030FBA-00876A-;ZHUANZDIZHI-00CFFA-030FBA-00876A-;FASONGDIZHI-00CFFA-0B0EB6-00876A-;FASONGDIZHI-00CFFA-0B0EB6-00876A-;ZHUANZDIZHI-00CFFA;ZHUZNCYDIZHI-000DBE;ZHUANL0DIZHI-00876A;ZHUANYIDIZHI-;YIDONGL,SHUJU-038FFA-00876A--;YIDONGJX,SHUJU-008FFB-00876A--;TINGJI-008F9E-00876A3.2計算機程序3.1.1編寫匯編語言程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：將內(nèi)存某個單元的數(shù)據(jù)相減后存入另一個單元中，若結(jié)果為零，則在00B單元中存入數(shù)據(jù)0，否則在00B單元中存入數(shù)據(jù)1。要求被減數(shù)的地址在某個寄存器Jx中YIDONGL,#06HFASONG300HYIDONGL,#07HFASONG301HZHUANGZ300HYIDONGJ1,LZHUANG301HJIANL,J1FASONG302HZHUANZDIZHIYIDONGL,#1HFASONG00BDIZHI:YIDONGL,#0HFASONG00BTIJING3.1.2將下列程序手工匯編、手工裝入并運行，察看運行結(jié)果。ORG100START:YiDONGL,#08YIDONGJ1,#05JIANL,J1FASONG00DTINGJI指令指令地址YiDONGL,#08100:6008YIDONGJ1,#05102:6505JIANL,J1104:05FASONG00D105:A00DTINGJI107:FF第四章調(diào)試和操作說明4.1系統(tǒng)調(diào)試分析4.1.1.1.調(diào)入微程序、指令定義文件和微指令定義文件（1）指令定義文件INS.DEF?2-JIAN4L,JX000000JX-YIDONG4L,@JX000001JX-YIDONG4L,JX001000JX-YIDONG4JX,L001001JX-ZHUANGZ3DIZHI01000a10aa7~a0-FASONG3DIZHI01a7~a0-ZHUANZ3DIZHI100000a9aa7~a0-ZHUANCY3DIZHI100010a9aa7~a0-ZHUANL03DIZHI100100a9aa7~a0-ZHUANYI3DIZHI100110a9aa7~a0-YIDONG2L,SHUJU10000100SHUJU-YIDONG4JX,SHUJU101000JXSHUJU-TINGJI110100100（2）微指令定義文件如下：S3S2S1S0/CNMX1X0OICLCPNONECGOTLPOBGIP+1DRMLDWCRCRRWR點擊進入””FD-CESAssembler”,分別調(diào)入微指令定義文件BIT.DEF、指令定義文件INS.DEF、微程序MOP.MID,，并對MOP.MID文件進行代碼轉(zhuǎn)換，生成數(shù)據(jù)文件MOP.DAT。匯編源程序選擇整機框圖實驗者首先將PC機與試驗機相連，再點擊”FD-CESDebugger”,選擇通訊口：COM1，進入調(diào)試環(huán)境，選擇整機框圖Structure1.4.下載Program、McroProgam、BIT.DEF(1)下載Program：將用戶的調(diào)試目標程序從PC機下載到計算機的內(nèi)存中去，其在計算機內(nèi)存中的起始地址為，確定前需將M/CM開關(guān)置于M端。(2)將用戶的微程序目標代碼MOP.DAT從PC機下載到計算書控存中去，并定義其在控存的起始位置，確認前需將M/CM開關(guān)置于CM端。(3)將用戶的為指令定義文件DIT.DEF讀入。5.調(diào)試和運行程序(1)調(diào)試程序(2)運行程序按Step進行單步運行按Run進行連續(xù)運行4.1.2手工裝入并運行小程序1.開關(guān)置M輸入100，LOAD輸入60，W+1輸入08，W+1輸入65，W+1輸入05，W+1輸入05，W+1輸入A0，W+1輸入0D，W+1輸入FF，W+1RET停機輸入100，LOADSTART連續(xù)執(zhí)行/STEP單步執(zhí)行輸入00D,LOAD檢查結(jié)果4.2操作結(jié)果00D結(jié)果0C即8+5=13第五章總結(jié)與體會作為計算機專業(yè)的我，計算機學(xué)的并不好，這一段時間做課程設(shè)計遇到了很多困難，真的是很不容易。但是做課程設(shè)計的過程也可以說是苦中有甜，學(xué)到了很多平時很容易疏忽的知識點，并且能夠和同學(xué)們一起討論、互相學(xué)習，對我們真的有很大的益處。由于我的經(jīng)驗不足及閱歷頗淺，因此，在該計算機的設(shè)計方面還有很多不足，通過本次研制實驗計算機，現(xiàn)在已經(jīng)對計算機組成已經(jīng)有了更進一步的認識，能夠設(shè)計出實現(xiàn)簡單的計算機，雖然這臺計算機還有大量缺陷有待改進。我會在以后的學(xué)習、工作的過程中，加強計算機專業(yè)知識的學(xué)習，同時加強自己的動手能力。致謝這次課程設(shè)計是在老師的不斷指導(dǎo)下完成的我很感謝老師孜孜不倦的教導(dǎo)，還有我們本組同學(xué)的幫助，是大家齊心協(xié)力才完成了這次課程設(shè)計，雖然這次課程設(shè)計用了三個多月的時間還做得不太好，但是