1、课程设计 (一个简单计算机设计),设计目的:通过一个简单计算机的设计,对计算机系统的基本组成、部件的设计、部件间的连接、微程序的编制与调试等全过程有一个较为综合、深入的认识和理解。,设计与调试步骤:结合计算机组成原理的教学内容和课程设计平台系统,计算机的设计与调试步骤如下:,确定总体结构:1、 寄存器的设置;两个通用寄存器R0,R1,各为8位;指令寄存器IR :8位;程序计数器PC :8位;地址寄存器MAR :8位。2、加法器的设置为简化设计,采用为8位带串行进位并行加法器。3、选择器的设置接入A选择器的数据是:RAM的读出数据和R0寄存器的数据。接入B选择器的数据来源是:PC的数据和R1的数
2、据。,数据通路数据通路的设计在总体结构中是最重要的一个环节。实验室的仿真模型机的数据通路是以总线为基础、以CPU为核心构成的。,PC,RAM3#,机器指令,设计任务:综合前面实验单元典型部件设计与调试,对数据选择器(A、B)、计数器、运算器、寄存器和微程序控制器透彻了解的基础上,完成一个简单计算机的设计,使其具有简单运算功能:取数、读数、做加法、送数等。,实现任务:(4条机器指令)MOV1 05,R0 ; 立即数05# R0 MOV2 01,R1 ; 立即数01# R1ADD R0,R1 ; (R0)+(R1) R1MOV3 R1,(R0); (R1) (R0) (存储单元),微程序控制器:,
3、OP及测试,IR,地址 转移 逻辑,PC,KM,译码器,操作命令,(测试命令),(IR),(微指令),(A),设计要求:在设计的过程中,通过对实验的分析和总结, 初步了解了计算机的构造。在调试的过程中,通过对指令和微指令的执行 分析, 加深对计算机工作原理的理解,尤其对微程 序控制器工作过程的理解,使大家对计算机内部的 工作机理有一个比较透彻的认识。,在微程序控制调试过程中,采用调用四段微 程序加以实现四条机器指令的方法,通过多路转移 方式来实现不同微程序的进入。(见指导书流程图)通过本课程设计,大家直接设计并观测计算 机系统的具体执行过程,对计算机的各基本组成部 件的设计、连接、相互协同工作,以及微程序的编 制与调试等全过程都会有一定的体验和认识,进而 对计算机整机系统概念有进一步的理解。,最后需递交课程设计报告(2人一组,每组一份),报告格式,参见实验指导书。,见附加图:,1、八位计数器 2、后继微地址形成逻辑电路 3、可置数计数器(八位计数器底层图) 4、总图,