计算机组成原理课程设计(全).doc

计算机组成原理课程设计(全)

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成绩评定表

学生姓名

刘建成

班级学号

1103050115

专业

计算机科学与技术

课程设计题目

多寄存器减法\右移位\输入输出等指令实验计算机设计

评

语

组长签字：

成绩

日期

2013年6月21日

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计算机组成原理课程设计(全)全文共2页，当前为第2页。课程设计任务书

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学院

信息学院

专业

计算机科学与技术

学生姓名

刘建成

班级学号

1103050115

课程设计题目

多寄存器减法\右移位\输入输出等指令实验计算机设计

实践教学要求与任务:

利用EL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的复杂实验计算机的设计。具体要求如下：

掌握实验计算机的整机结构。熟悉实验计算机的组装和调试方法。

设计如下几条机器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字长设计。

算术减法运算指令：SUBrs，rd（功能rs-rd-rd）

输入输出指令：IN#DATA，rd（功能DATA-rd）

OUTRi（功能Ri的值-LED输出）

转移指令：JMPADDR（功能ADDR-PC）

右移位运算指令：RRCrs，rd（功能rs的值带进位循环右移一位-rd）

设计微指令的格式,编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。

4、通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。

IN#data，R0

IN#data，R2

SUBR0，R2

RRCR2，R0

OUTR0

JMP00H

工作计划与进度安排:

第17周：布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装与调试。

第20周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。

指导教师：

2013年6月21日

专业负责人：

2013年6月22日

学院教学副院长：

2013年6月22日

计算机组成原理课程设计(全)

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目录

TOC\o1-3\h\u1.实验计算机的设计 1

1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图 1

1.2指令系统的设计 3

1.3微操作控制部件的设计 5

1.3.1微指令编码的格式设计 5

1.3.2微操作控制信号设计 6

1.3.3微程序顺序控制方式设计 7

1.4编写调试程序 15

2．实验计算机的组装 15

3．实验计算机的调试 16

3.1调试前准备 16

3.2调试步骤和调试结果 19

3.3心得体会 19

4、参考文献 20

计算机组成原理课程设计(全)全文共3页，当前为第3页。

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1.实验计算机的设计

1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图

输入设备数据暂存器LT2数据暂存器LT1

输入设备

数据暂存器LT2

数据暂存器LT1

74299

寄存器R2

寄存器R2

寄存器R2

程序计数器PC

地址寄存器AR

存储器（MEM）

脉冲源及时序

指令寄存器IR

微控器

输出设备

计算机组成原理课程设计(全)全文共4页，当前为第4页。

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图1.1模型机结构图

1.运算器又是有299，74LS181完成控制信号功能的算逻部件，暂存器LDR1，LDR2，及三个通用寄存器R0，R2等组成。

2.控制器由程序计数器PC、指令寄存器、地址寄存器、时序电路、控制存储器及相应的译码电路组成。

3.存储器RAM是通过CE和W/R两个微命令来完成数据和程序的的存放功能的。

4输入设备是由置数开关SW控制完成的。

输出设备有两位LED数码管和W/R控制完成的

图1-1中运算器ALU由U7--U10四片74LS181构成，暂存器1由U3、U4两片74LS273构成，暂存器2由U5、U6两片74LS273构成。微控器部分控存由U13--U15三片2816构成。除此之外，CPU的其他部分都由EP1K10集成。

存储器部分由两片6116构成16位存储器，地址总线只有低八位有效，因而其存储空间为00H--FFH。

输出设备由底板上的四个LED数码管及其译码、驱动构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据总线的数据送入