武汉理工计算机组成原理课程设计.pdf

武汉理工大学

课程设计

课程名称计算机组成原理

设计题目模型机设计与实现

班级软件zy1302

学号

姓名

指导教师田小华

日期2015年6月16日

武汉理工大学《计算机组成原理B》课程设计说明书

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：软件zy1302

指导教师：田小华工作单位：计算机学院

题目:基本模型机的设计及实现

初始条件：

1.完成计算机组成原理课程教学与实验

2.TD-CMA计算机组成原理教学实验系统

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写

等具体要求）

1.掌握复杂指令系统计算机的微控制器功能与结构特点

2.熟悉TD-CMA教学实验系统的微指令格式

3.设计五条机器指令,并编写对应的微程序

4.在TDN-CMA教学实验系统中调试机器指令程序,确认运行结果

5.建立复杂指令系统计算机的整机概念模型

时间安排：

1.第14周一～周五:

集中讲解课程设计原理与方法

2.第16周周一～周五:

进行课程设计实验,调试机器指令程序，

3.第17周周一～周五（6月18日~6月25日）：

撰写课程设计报告

指导教师签名：2015年6月2日

武汉理工大学《计算机组成原理B》课程设计说明书

基本模型机设计与实现

1课程设计目的：

（1）建立计算机整机概念，掌握计算机功能模块的原理和关系；

（2）掌握一个简单CPU的组成原理；

（3）在掌握不见单元电路的基础上，进一步将其构造成一台基本模型计算机。

2课程设计设备：

（1）PC机一台；

（2）TD-CMA实验系统一套,排线若干。

3课程设计内容

3.1课程设计原理

本次课程设计实现一个简单的CPU，由此构建一个简单模型计算机。CPU由ALU、

微控制器（MC）、通用寄存器（R0），指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）和地

址寄存器(AR)组成，如图5-1-1所示。

该CPU在写入相应的微指令后，就具备执行机器指令的功能。在CPU基础上，加

一个主存和基本的输入输出部件，构成一个简单的模型计算机。

武汉理工大学《计算机组成原理B》课程设计说明书

3.1.1课程设计用到的机器指令

课程设计采用五条机器指令:IN,ADD,OUT,JMP,HLT,对应的源程序内容如下:

地址内容助记符说明

0000000000100000；START：INR学号→R

00

0000000100000000；ADDR,RR+R→R

00000

0000001000110000；OUTRR→LED

00

0000001111100000；JMPSTART跳转至00地址

0000010000000000；

000001