組成原理課設關于累加器

第2章詳細設計方案第2章詳細設計方案2.1算法與程序的設計與實現(xiàn)本課設采用偉福COP2000實驗儀軟件和計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)累加的功能，利用偉福COP2000的指令集編程實現(xiàn)。2.1.1算法具體描述從1累加到100是一個重復一百次的循環(huán)，控制循環(huán)的條件則必然是一個等于一百的數(shù)，每執(zhí)行一次循環(huán)就減一，當此數(shù)減到零跳出循環(huán)。本程序的核心思想就是：累加和=累加和+累加數(shù)，然后累加數(shù)加1。在開始沒有進入循環(huán)時需要先將1存入寄存器R1，并且將1存入R3，循環(huán)的控制數(shù)初始值應該是99。但是還有一點必須要考慮其中，就是進位。一個八位寄存器只能存儲兩個十六位的數(shù)，最大數(shù)是0xFF，而1+2++99+100的和是5050，在一個八位的寄存器中存不下，所以需要用到進位的概念。在微指令中有專門用來控制進位的語句：JCMM。所以要用判斷進位的加法進行計算，若有進位在前一位加一后，循環(huán)次數(shù)減一并且累加數(shù)加一；若無進位，循環(huán)次數(shù)減一并且累加數(shù)加一。然后對于循環(huán)次數(shù)進行判斷，判斷是否完成1到100的累加，未完成繼續(xù)執(zhí)行，完成后，累加的結果存在R3和R2中，R3存低8位，R2存高八位。在COP2000中只有將數(shù)據(jù)存到累加器A中才能進行加減運送，所以每次進行數(shù)據(jù)計算都會將數(shù)據(jù)存儲的A中，然后進行計算。對于連續(xù)內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)進行累加計算時，先要將需要累加的數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存地址中，在用電腦進行測試時，可以存入立即數(shù)作為數(shù)據(jù)進行累加。當與COP2000連接以后，需要用中斷程序，實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的輸入，每次調(diào)用中斷程序輸入一個數(shù)據(jù)，用IN輸入到A中，然后存儲到內(nèi)存地址中?？梢詫⒖刂蒲h(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)存儲到R0中，用來確定輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)，將內(nèi)存地址的首地址存到R1中，每次存完數(shù)據(jù)，循環(huán)次數(shù)減一，地址加一直到數(shù)據(jù)輸入完成。數(shù)據(jù)輸入完成后，對于數(shù)據(jù)的累加與從1累加到100原理相同，只不過累加數(shù)變成對于地址的累加，只不過需要根據(jù)內(nèi)存地址將數(shù)據(jù)調(diào)到A中，然后進行加法運算，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的累加，結果存到R2，R3中，還可以利用OUT，將結果輸出。2.2流程圖的設計與實現(xiàn)2.2.1流程圖具體分析從1累加到100的流程圖如下圖所示：開始開始R0=99R0=99R1=1R3=1R1++R3+=R1R1++R3+=R1是否產(chǎn)生進位是否產(chǎn)生進位 N YR2++ R2++R0--R0--R0=0? NR0=0?輸出在R2，R3輸出在R2，R3結束結束圖2.2.1從1累加到100的流程圖對于連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)的累加流程圖如下：對于連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)的存儲開始開始初始化R0，R1初始化R0，R1是否輸入中斷是否輸入中斷 N Y將輸入的數(shù)據(jù)存儲到首地址中將輸入的數(shù)據(jù)存儲到首地址中R0--R0--R1++R1++R0=0?R0=0? N Y輸入結束進行累加輸入結束進行累加結束結束圖2.2.2關于數(shù)據(jù)輸入的流程圖 2.2對于連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)累加流程圖如下：開始開始初始化R0，R1初始化R0，R1將首地址的數(shù)據(jù)存入R3將首地址的數(shù)據(jù)存入R3R1++取出@R1的數(shù)據(jù)R3+=R1R1++取出@R1的數(shù)據(jù)R3+=R1是否產(chǎn)生進位是否產(chǎn)生進位 N YR2++ R2++R0--R0--R0=0? NR0=0? Y輸出在R2，R3輸出在R2，R3結束結束圖2.2.3關于連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)累加流程圖沈陽航空航天大學課程設計報告第三章程序調(diào)試與結果測試 第3章程序調(diào)試與結果測試3.1程序調(diào)試（1）語法錯誤（1）在進行輸入的時候需要將輸入放到A中，然后在放入內(nèi)存中，不能直接放到內(nèi)存中。（2）指令集不支持將某一存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)直接寫入寄存器內(nèi)，必須通過累加器A進行中轉。因此使用MOVR0,00H出現(xiàn)錯誤。正確的應為MOVA，00H；MOVR0,A。（3）指令混淆，立即數(shù)和存儲單元的地址只差一個“#”。編程開始階段，不熟悉指令集，執(zhí)行把立即數(shù)放入累加器的操作，誤將MOVA,01H用作MOVA,#01H。（2）邏輯錯誤（1）編程開始階段，由于考慮不周全，保存結果時只用了一個寄存器，結果導致無法存儲正確的結果，后來經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)5050轉化為十六進制為13BA，需要用兩個寄存器存儲結果。（2）地址超出范圍，采用中斷方式執(zhí)行主程序時，設程序首指令地址為F0H，導致最后的指令超出了地址范圍。（3）在連接COP2000儀器時，采用中斷方式輸入數(shù)據(jù)時，開始的時候，無法跳出中斷，仔細檢查程序沒有錯誤，檢查儀器時發(fā)現(xiàn)IA沒有調(diào)整，后來調(diào)整IA，才可以順利的完成數(shù)據(jù)的輸入。3.2程序測試及結果分析從1累加到100程序測試當控制循環(huán)數(shù)為100時，輸出結果為：141F，轉化為十進制就是5151當控制循環(huán)數(shù)為99時，輸出結果為：13BA，轉化為十進制就是5050當控制循環(huán)數(shù)為98時，輸出結果為.：1356，轉化為十進制就是4950當控制循環(huán)數(shù)為97時，輸出結果為.：12F3，轉化為十進制就是4851從連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)累加程序測試當連續(xù)內(nèi)存地址首地址為：0A0H，在以0A0H為首地址開始的五個地址中存入數(shù)據(jù)：7,9,11,12,15。實際結果為：54。將數(shù)據(jù)輸入到程序后，運行程序得到：36H，轉化為十進制等于54。兩個結果相同。當連續(xù)內(nèi)存地址首地址為：0A0H，在以0A0H為首地址開始的五個地址中存入數(shù)據(jù)：14,14,14,14,14。實際結果為：70。將數(shù)據(jù)輸入到程序后，運行程序得到：46H，轉化為十進制等于70。兩個結果相同。當連續(xù)內(nèi)存地址首地址為：0A0H，在以0A0H為首地址開始的十個地址中存入數(shù)據(jù)：18,18,18,18,18，18,18,18,18,18。實際結果為：180。將數(shù)據(jù)輸入到程序后，運行程序得到：B4H，轉化為十進制等于180。兩個結果相同。沈陽航空航天大學課程設計報告 參考文獻 參考文獻沈陽航空航天大學課程設計報告 附錄[1]白中英.計算機組成原理(第4版)[M].北京：科學出版社.2008[2]王愛英.計算機組成與結構(第4版)[M].北京：清華大學科學出版社.2006[3]唐碩飛.計算機組成原理(第2版).[M].北京：高等教育出版社.2008[4]偉福COP2000型計算機組成原理試驗儀指導書[M].南京偉福實業(yè)有限公司

附錄（源代碼）從1累加到100的源代碼MOVR0,#99MOVR1,#1MOVA,R1MOVR3,ALOOP1:MOVA,R1ADDA,#1MOVR1,AADDCA,R3JCCARRYMOVR3,ALOOP2:MOVA,R0SUBA,#1JZNEXTMOVR0,AJMPLOOP1CARRY:MOVR3,AMOVA,R2ADDA,#1MOVR2,AJMPLOOP2NEXT:JMPNEXTEND連續(xù)內(nèi)存地址數(shù)據(jù)累加的源代碼JMPLOOPORG20HINMOV@R1,AMOVA,R0SUBA,#1JZTMOVR0,AMOVA,R1ADDA,#1MOVR1,ARETIT:MOVR0,#4MOVR1,#0A0HMOVA,@R1MOVR3,ALOOP1:MOVA,R1ADDA,#1MOVR1,AMOVA,@R1ADDCA,R3JCCARRYMOVR3,ALOOP2:MOVA,R0SUBA,#1JZLOOP3MOVR0,AJMPLOOP1CARRY:MOVR3,AMOVA,R2ADDA,#1MOVR2,AJMPLOOP2LOOP3:MOVA,R3OUTJMPLOOP3END沈陽航空航天大學課程設計報告

課程設計總結：通過本次課程設計，讓我對計算機的組成原理有了更深層次的理解，讓我對微指令編程有了更加深入的了解與認識。此次課程設計中，用到了采用中斷方式輸入數(shù)據(jù)，開始時由于對中斷方式的不了解，出了很多錯誤，后來在老師的指導和同學的幫助下，了解了中斷的工作方式，從而成功的利用中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。同時掌握了偉福COP2000試驗儀和COP2000軟件的使用，學會了實際匯編和程序的執(zhí)行過程。此次課程設計的過程中，明白了各個學科都是相同的，開始做課程設計的時候先利用C語言知識將代碼寫出來，然后對照組成原理實驗指導書全部轉變成微指令，從而提高了代碼的書寫速度。在做課設的過程中，自己明白了一定要有一個好的編程思想，不管做什么程序，一定要先想好思路，把所有的問題考慮明白，將問題分析徹底，將程序?qū)懙木?。在編程的過程中，要考慮到程序的實用性與可