1、计算机组成原理课程设计,基本要求:设计一台模型计算机。 具体内容: 1. 数据格式和指令系统 2. 数据通路 3. 时序系统 4. 微指令格式 5. 微程序控制器 6. 微程序流程图 7. 微程序代码表 设计方法:,数据的位数:如8位。 数据格式:如定点数 指令的类型: 按功能分:算逻运算、数据存取、程序控制、输入输出 按存取方式分:RR型、RS型 指令的格式和编码: 指令长度:单字节、双字节 操作码格式:如固定长度(4位) 操作数的位数:原寄存器、目的寄存器的表示 数据字节的含义:地址、数据,1. 数据格式和指令系统,1)数据格式 模型机规定采用定点补码表示法表示数据,且字长为8位,其格式如
2、下:,其中: 第7位为符号位,数值表示范围是:-1X1。 2)指令格式 模型机设计四大类指令共十六条,其中包括算术逻辑指令、IO指令、访问及转移指令和停机指令。 (1) 算术逻辑指令 设计9条算术逻辑指令并用单字节表示,寻址方式采用寄存器直接寻址,其格式如下:,其中,OP-CODE为操作码,Rs为源寄存器,Rd为目的寄存器,并规定:9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式。,7 6 5 4 3 2 1 0,7 6 5 4 3 2 1 0,(2) 访内指令及转移指令 模型机设计2条访问指令,即存数(STA)、取数(LDA),2条转移指令,即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC),
3、指令格式为:,其中,OP-CODE为操作码, Rd为目的寄存器,D为位移量(正负均可),M为寻址方式,其定义如下:,7 6 5 4 3 2 1 0,(3) 输入输出指令 格式如下:,其中,addr=01 时,选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为入设备,addr=10时,选中“OUTPUT DEVICE”中的数码快作为输出设备。,这类指令只有一条,即停机指令HALT,(4) 停机指令 格式如下:,7 6 5 4 3 2 1 0,7 6 5 4 3 2 1 0,3). 供参考的指令系统之一,供参考的数据通路框图之一,供参考的数据通路框图之二,供参考的时序系统图,供参考的时序波形图,供参考的起停控制电路图,4. 供参考的微指令格式,5.供参考的微程序控制器框图,供参考的地址转移逻辑图之一,供参考的微程序流程图之一,供参考的微程序流程图之二,7. 供参考的微程序代码表,