組成原理課程設(shè)計(jì)

PAGE長(zhǎng)治學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：研制一臺(tái)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)系別：計(jì)算機(jī)系專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)組別：第四組學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):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(jì)任務(wù)及要求11.2開(kāi)發(fā)環(huán)境1第二章概要設(shè)計(jì)22.1本設(shè)計(jì)的功能構(gòu)成22.2設(shè)計(jì)方法及原理2第三章詳細(xì)設(shè)計(jì)33.1計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明33.2計(jì)算機(jī)程序5第四章調(diào)試和操作說(shuō)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(huì)10致謝參考文獻(xiàn)附錄PAGE9第一章需求分析1.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求研制以臺(tái)性能如下的實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)。（1）沒(méi)有外部設(shè)備；（2）運(yùn)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(jì)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(jìn)制編碼填入表中；（5）計(jì)算各指令的微地址并寫(xiě)出各指令的微程序；（6）編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：將內(nèi)存某個(gè)單元的數(shù)據(jù)相減后存入另一個(gè)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(gè)寄存器Jx中；（7）將該應(yīng)用程序機(jī)器匯編、機(jī)器裝入、并連續(xù)運(yùn)行，察看運(yùn)行結(jié)果并驗(yàn)證程序的正確性；（8）將下列程序手工匯編、手工裝入并運(yùn)行，察看運(yùn)行結(jié)果。ORG100START:YiDONGL,#08YIDONGJ1,#05JIANL,J1FASONG00DTINGJI1.2開(kāi)發(fā)環(huán)境FD-CES-C實(shí)驗(yàn)儀：實(shí)驗(yàn)儀有兩塊大板組成,上下兩塊大板通過(guò)排線連接起來(lái)第二章概要設(shè)計(jì)2.1本設(shè)計(jì)的功能構(gòu)成寄存器堆模塊數(shù)據(jù)總線緩沖模塊運(yùn)算器模塊內(nèi)存寄存器堆模塊數(shù)據(jù)總線緩沖模塊運(yùn)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(shí)序模塊地址總線緩沖模塊啟停和時(shí)序模塊單累加器多寄存器M23M22M21M20M19M18M17M16M15M14M13M12M11S3S2S1S0CN/MX1X0OICL'CP'/CGM10M9M8M7M6M5M4M3M2M1M0OTLP'OBGIP+1DRMLDWC'RC'RRWR'2.2設(shè)計(jì)方法及原理根據(jù)所學(xué)知識(shí)，把運(yùn)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(shí)序模塊、總線模塊連接起來(lái)，對(duì)信號(hào)線進(jìn)行正確的連接，通過(guò)控制FD-CES-C機(jī)箱上的小鍵盤(pán)，進(jìn)行輸入，來(lái)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)。第三章詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明設(shè)計(jì)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(jìn)制編碼填入表中，并計(jì)算各指令的微地址并寫(xiě)出各指令的微程序。序號(hào)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(jìn)位轉(zhuǎn)移100010a9aa7~a09ZHUANL0DIZHIL0位是1轉(zhuǎn)移100100a9aa7~a010ZHUANYIDIZHI無(wú)條件轉(zhuǎn)移100110a9aa7~a011YIDONGL，SHUJUSHUJUL10000100SHUJU12YIDONGJX，SHUJUSHUJUJX101000JXSHUJU13TINGJI停機(jī)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(jì)算機(jī)程序3.1.1編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)如下功能：將內(nèi)存某個(gè)單元的數(shù)據(jù)相減后存入另一個(gè)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(gè)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(yùn)行，察看運(yùn)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(shuō)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(diǎn)擊進(jìn)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(duì)MOP.MID文件進(jìn)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(jī)框圖實(shí)驗(yàn)者首先將PC機(jī)與試驗(yàn)機(jī)相連，再點(diǎn)擊”FD-CESDebugger”,選擇通訊口：COM1，進(jìn)入調(diào)試環(huán)境，選擇整機(jī)框圖Structure1.4.下載Program、McroProgam、BIT.DEF(1)下載Program：將用戶的調(diào)試目標(biāo)程序從PC機(jī)下載到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中去，其在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的起始地址為，確定前需將M/CM開(kāi)關(guān)置于M端。(2)將用戶的微程序目標(biāo)代碼MOP.DAT從PC機(jī)下載到計(jì)算書(shū)控存中去，并定義其在控存的起始位置，確認(rèn)前需將M/CM開(kāi)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(yùn)行程序(1)調(diào)試程序(2)運(yùn)行程序按Step進(jìn)行單步運(yùn)行按Run進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行4.1.2手工裝入并運(yùn)行小程序1.開(kāi)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(jī)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(huì)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的我，計(jì)算機(jī)學(xué)的并不好，這一段時(shí)間做課程設(shè)計(jì)遇到了很多困難，真的是很不容易。但是做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程也可以說(shuō)是苦中有甜，學(xué)到了很多平時(shí)很容易疏忽的知識(shí)點(diǎn)，并且能夠和同學(xué)們一起討論、互相學(xué)習(xí)，對(duì)我們真的有很大的益處。由于我的經(jīng)驗(yàn)不足及閱歷頗淺，因此，在該計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方面還有很多不足，通過(guò)本次研制實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)計(jì)算機(jī)組成已經(jīng)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，能夠設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)，雖然這臺(tái)計(jì)算機(jī)還有大量缺陷有待改進(jìn)。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、工作的過(guò)程中，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)加強(qiáng)自己的動(dòng)手能力。致謝這次課程設(shè)計(jì)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(jì)，雖然這次課程設(shè)計(jì)用了三個(gè)多月的時(shí)間還做得不太好，但是