一、摘要通过一台模型机的设计, 使我们建立了整机的概念, 模型机整体采取简单的组成模式, 每一时钟周期内完成的操作有限。该模型机包括运算器,存储器,控制器等。指令结构, 选用两片 SN74181,一片 SN74
182,,组内并行,组间并行的二重进位方式形成运算器,运 用微程序控制各部件单元的产生控制信号,实现特定指令的功能,通过绘制指令流程图, 编写指令时间表,设计微指令格式等实现了具体的微程序控制。 关键字:运算器 指令系统 微指令 流程图和操作时间表
二、前言计算机组成原理是计算机科学专业的一门重要的专业基础课,内容包括计算机部件和 整机的组成与工作原理由于课程的专业性很强、概念繁杂抽象,8 位模型机的设计有助于 我们理解计算机整机的工作原理,让我们从设计角度来理解计算机的结构与工作原理。. 计算机的核心部件 CPU 通常包含运算器和控制器两大部分。 组成 CPU 的基本部件有运算部 件、寄存器组、微命令产生部件等。这些部件通过 CPU 内部的总线连接起来,实现它们之 间的信息交换。其中,运算部件和一部分寄存器属于运算器部分;另一部分寄存器、微命 令产生部件和微程序控制器等则属于控制器部分。 八位模型计算机的设计过程, 包含通过 内总线连接各基本功能单元模块构成数据通路, 给出完备的指令系统, 运算器的实现方式, 用微指令设计计算机指令系统。
三、设计目的、任务与内容 3.1 设计目的根据计算机组成原理课程所学知识,设计一个 8 位的模型计算机。 1.掌握计算机的基本组成和功能; 2.掌握计算机各大部件的功能与设计方法; 3.深入学习计算机各类典型指令的执行流程; 4.深入学习微程序控制器的原理和设计过程; 5.掌握微程序的设计方法,学会编写二进制微指令代码表; 6.综合运用所学知识,在掌握部件单元电路设计的基础上,进一步构造一台基本的 模型计算机,建立计算机整机概念; 7.通过本次设计,理论联系实践,进一步加强学生分析问题、解决问题的能力,提 高自身硬件设计水平。