计算机组成原理课程设计
信安本101班第(六)设计小组任务分配及自评
目 录
第一章 设计概述................................................................................................................................ 1 1.1设计题目 .................................................................................................................................... 1 1.2设计目的 .................................................................................................................................... 1 1.3设备器材 .................................................................................................................................... 1 第二章 设计原理及内容 ................................................................................................................... 2 2.1设计基本原理 ............................................................................................................................ 2 2.2需执行的机器指令 .................................................................................................................... 2 2.3数据通路图 ................................................................................................................................ 3 2.4微指令格式 ................................................................................................................................ 4 2.5微程序地址的转移 .................................................................................................................... 4 2.6机器指令的写入、读出和执行 ................................................................................................ 5 第三章 设计步骤................................................................................................................................ 7 3.1编写机器指令 ............................................................................................................................ 7 3.2绘制微程序流程图 .................................................................................................................... 7 3.3绘制微指令 ................................................................................................................................ 8 3.4连接实验线路 ............................................................................................................................ 8 3.5写指令 ........................................................................................................................................ 9 3.5.1 写微指令 ............................................................................................................................. 9 3.5.2 写机器指令 ......................................................................................................................... 9 3.6运行程序 .................................................................................................................................. 10 3.6.1单步运行程序 .................................................................................................................... 10 3.6.2连续运行程序 .................................................................................................................... 10 第四章 遇到的问题及解决方法 ..................................................................................................... 11 设计总结 ............................................................................................................................................ 12
第一章 设计概述
1.1设计题目
认真阅读资料，掌握给定的机器指令的操作功能。分析并理解数据通路图。根据数据通路图画出给定的机器指令的微程序流程图。根据微指令格式编写每条机器指令对应的微程序，形成“二进制微指令代码表”。全部微程序设计完毕后，将微程序中各个微指令正确地写入E2PROM芯片2816中。进行机器指令程序的装入和检查。运行程序，检查结果是否和理论值一致。独立做出IN、ADD、OR、JMP、NOR和OUT指令。记录出现故障的现象，并对故障进行分析，说明排除故障的思路及故障性质。
1.2设计目的
1.掌握机器指令与微程序的对应关系。 2.掌握机器指令的执行流程。
3.掌握机器指令的微程序的编制、写入。
4.在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将组成系统，构成一台基本模型计算机。 5.为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握整机概念。
1.3设备器材
TDN-CM计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
第二章 设计原理及内容
2.1设计基本原理
部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，如运算器实验中对74LS－181芯片的控制，存储器实验中对存储器芯片的控制信号，以及几个实验中对输入设备的控制。而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一段微程序。
本系统使用两种外部设备，一种是二进制代码开关(DATA UNIT)，它作为输入设备；另一种是发光二极管(BUS UNIT上的一组发光二极管)，它作为输出设备。例如：输入时，二进制开关数据直接经过三态门送到总线上，只要开关状态不变，输入的信息也不变。输出时，将输出数据送到数据总线BUS上，驱动发光二极管显示。