1、郑州轻工业学院本科计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：计算机组成原理学生姓名：高琪系 别：计算机与通信工程学院专 业：网络工程班 级：081学 号：200807030107指导教师：胡东华 张旭2011 年 1 月 8 日2郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目 计算机组成原理 专业、班级 网络工程 08-1 学号 200807030107 姓名 高琪 主要内容：利用模型机实现用微指令解释机器指令。基本说明：利用微指令解释从开关 SW 输入到指定内存、间接寻址、交换、跳转三条机器指令。主要参考资料等：计算机组成原理 （实验指导书） 郑州轻工业学院 胡东华 张杰计算机组成原理主编：白中
2、英 出版社：科学出版社完 成 期 限： 一 周 指 导 教 师 签 名 ： 课程负责人签名： 2011 年 1 月 8 日3一、 微程序控制器的基本原理部件试验过程中，各部件单元的控制信号是以人为模拟产生为主，而本次课程设计将能在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将有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，既一条机器指令对应一个微程序。二、 模型机的结构指令寄存器（IR） 用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据总线上，然后再传送到指令寄存
3、器。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数构成，为了执行给定的任何指令，必须对操作码进行测试 P(1)，通过节拍脉冲 T4 的控制以便识别所要求的操作。 “B7 指令寄存器”4根据指令中的操作码译码强置微控制器单元的微地址，使下一条微指令向相应的微程序首地址。三、 微指令格式R1 R2 R3 为三个寄存器，ALU 有+,-,M(传送)三种操作。X,Y 为ALU 的两个输入端，且 X,Y 中数据可以有 R1，R2，R3 传入。LDR1 、LDR2 LDR3分别为 R1，R2，R3 的输入控制。RD为内存读写控制。LDDR为数据缓冲寄存器。LDIR为指令寄存器，LDAR为地址缓冲寄存器。PC+1
4、 控制 PC 指针移动。P1，P2 为测试控制位。20、21、22、23 为下一条指令地址。其中 1-17 为操作控制部分，18-23 为顺序控制部分。四、 指令系统本实验设计的程序如下：= 助记符 内容（2 进制) 内容（16 进制） 说 明- IN 10H,SW 0010 0000 00010000 20 10 数据开关内容送 10 内存IND 12H 0100 0000 0001 0010 40 12 内存间接寻址找到 12 单元内容 EX 10H,12H 1100 0000 0001 0000 C0 10 12 10 与 12 内存中0001 0010 数值交换JMP 00H 1010
5、 0000 0000 0000 A0 00 程序跳转到内5存 0 单元五、 指令流程图6PC-AR,PC+1RAM-IRP1SW-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-ARRAM-R0PC-AR,PC+1RAM-ARR0-RAMPC-AR,PC+1RAM-PC7六、 程序清单地址 机器代码 说明 备注P00 20 10 IN 10H,SW
6、SW 内容到内存 10 单元 P02 40 12 IND 12 到内存 12 单元找数值P04 C0 EX 10H,12H 10 与 12 内存单元交换内容P05 10 P06 0FP07 12P08 10 P09 0FP0A 12P0B A0 00 JMP 00H PC 跳到内存地址 00P0F P10P12 02 任意数七、 微程序清单微地址 32 位微指令代码 操作说明M00 00 00 00 80 ;空操作M01 20 00 60 40 ;PCAR,PC+1M02 00 80 10 12 ;RAMIRM06 40 29 02 80 ;DR1+DR2R0M09 00 00 02 09 ;
7、SWR0M0A 20 00 60 68 ;PCAR,PC+1M0D 20 00 60 4C ;PCAR,PC+1M0E 20 00 60 84 ;PCAR,PC+1M10 20 00 60 88 ;PCAR,PC+1M11 00 80 40 48 ;RAMARM12 80 80 01 80 ;R0RAMM16 00 80 40 E8 ;RAMARM17 00 80 02 80 ;RAMR0M18 80 80 40 98 ;R0ARM21 00 80 40 44 ;RAMARM22 00 80 02 C4 ;RAMR08M23 20 00 60 24 ;PCAR,PC+1M24 00 80 40
8、 A4 ;RAMARM25 80 80 01 64 ;R0RAMM26 20 00 60 E4 ;PCAR,PC+1M27 00 80 40 14 ;RAMARM28 00 80 02 94 ;RAMR0M29 20 00 60 0C ;PCAR,PC+1M30 00 80 40 8C ;RAMARM31 80 80 01 CC ;R0RAMM32 00 C0 20 80 ;RAMPCM33 20 00 60 2C ;PCAR,PC+1M34 00 80 40 AC ;RAMARM35 00 80 02 6C ;RAMR0M36 20 00 60 EC ;PCAR,PC+1M37 00 80 40 1C ;RAMARM38 80 80 01 80 ;R0RAM八、 心得体会结束了一周的计算机组成原理课程设计，收获很多，在设计的过程中，我对计算机的基本原理的理解更深了 一层。同时，也让我深深感受到团队团结的力量。第一，我认为计算机组成原理课程设计不像其他的课程设计，必须每一步都要自己亲手去计算，其中一步不懂，就很难继续做下去。在设计过程中遇到很多问题，但是在和的团队和合作中，都一一解决，心里十分高兴。第二，原认为自己学的很好的地方，经过这次的课程设计的检验，才明白自己的理解是很肤浅的。所以，懂了“学以致用”的意义。这次课程设计会促进我继续努力学习，并学以致用。
