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计算机组成原理累加器实验报告

课程设计任务书

学 学院信息学院 计算机科学与技术学生姓名 开发多累加器结构实验计算机

内容及要求：

利用EL-JY-II通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微程序设计、微程序设计、调试程序设计等），完成微程序控制的简单实验计算机的开发。

总体设计要求：

实验计算机应由运算器、寄存器、指令部件、微程序控制部件、内存、总线缓冲电路、输入输出控制电路等模块组成。

运算器采用双数据暂存器多寄存器结构，具有移位运算功能。

设计以下机器指令格式，可采用单字长或双字长设计。

算术清零操作指令：CLR rd (功能 0 -> rd)

逻辑与操作指令： ADC rs，rd (功能rs rd cy -> rd)

输入输出指令： IN #DATA，rd (功能DATA -> rd)

OUT Ri (功能Ri的值 -> LED输出)

转移指令： JMP addr (功能addr-> PC)

访问指令： STA addr (功能 Ri-> addr)4. 设计微指令格式， 编写上述每个机器指令对应的微程序，并在机器上调试。

机器指令、微指令、微程序序的设计结果进行验收。

IN #data，R0

STA R0, addr

MOV R0, R1

CLR R2

CLR R0

LDA addr,R0

ADC R0,R1

OUT R1

JMP 00H

进度安排：

第17周：安排课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装调试。

第18周：调试、验收、答辩、编制课程设计报告。

教师(签字):

2011年 12 月10 日学院院长(签字):

2011年 12 月10 日

目录

实验计算机设计……………………………………………4

1.整机逻辑框图设计…………………………………………………………..4

2.指令系统的设计……………………………………………………………..5

2.1数据格式……………………………………………………………….5

2.2.指令格式、指令编码、指令助记符、指令功能和操作数的搜索模式……5

3.设计微操作控制部件……………………………………………………….8

3.1微指令编码格式设计………………………………………………..8

3.2微操作控制信号设计…………………………………………………..8

3.3微程序顺序控制模式设计………………………………………………9

3.3.微程序控制部件组成原理………………………………………9

3.3.微程序入口地址形成方法……………………………………10

3.3.3控存下地址确定方法………………………………………11

3.3.4微程序在控存中的分布…………………………………12

3.4微程序设计……………………………………………………………12

3.4.1下每个指令对应的微程序流程图…………………………12

3.4.2 在每个微程序中编写每个微指令的二进制编码和16进制编码…14

3.4.3写下控存中每个微程序的存储位置………………………15

目录

4.计算机接线表………………………………………………16

5.编制调试程序……………………………………………………………..16

二、实验计算机调试………………………………………………..18

1调试前准备………………………………………………………………18

2程序调试过程…………………………………………………………….18

3调试结果…………………………………………………………………20

4错误和故障分析………………………………………………………….20

三、课程设计总结………………………………………………………………21

四、参考文献……………………………………………………………………..21

一、检查计算机设计

1 整机逻辑框图设计

模型机由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

1.299，74LS控制信号功能的算逻部件，临存器LDR1，LDR2.三个通用寄存器Ax，Bx，Cx等组成。

2.程序计数器控制器PC、由指令寄存器、地址寄存器、时间电路、控制存储器和相应的翻译电路组成。

3、存储器RAM是通过CE和W/R完成数据和程序存储功能的两个微命令。

有两个输出设备LED数码管和W/R完成控制。

图1-1 模型机结构框图

图1-1中运算器ALU由U7--U10四片74LS181构成