计算机组成—复杂模型机实施方案.doc

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 成绩 ??? 课程设计： 计算机组成原理 题目名称： 复杂模型机地设计 姓 名： 学 号：1108020104 1108020105 班 级：网络工程1101班 完成时间：2012年 1月 6日1设计目地: 建立清晰完善地整机概念； 学习设计与调试计算机地基本方法； 培养严谨地科研作风和独立工作能力. 2 设计任务: 综合运用所学地计算机原理知识，按给定地指令系统分和数据格式，在所提供地设备范围内，设计一台字长八位地由微程序控制器来控制地模拟计算机.设计并实现较为完整地八位模型计算机.b5E2RGbCAP 设计微程序控制器地逻辑原理电路图； 设计微地址转移地逻辑电路图； 设计微程序流程图； 设计说明书. 3 设计指标: 字长八位； 时钟源MF=QB=1us； 内存容量不得小于2 8 ； 指令系统不得小于十四条.要求算术逻辑指令七条、访问内存和控制指令四条、输入输出指令两条、其他指令一条.p1EanqFDPw 4 设计说明: 4.1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，其格式如下： 7 6 5 4 3 2 1 符号 尾数 其中,第 7位为符号位，数值地表示范围是：－1 ?X ?1. 模型机设计四大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、Ｉ／Ｏ指令、访问及转移指令和停机指令. [1] 算术逻辑指令 设计九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： 7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE Rs Rd 其中，OP-CODE为操作码，Rs为源寄存器，Rd为目地寄存器，并规定： 选中地寄存器（Rs或Rd） R0 R1 R2 寄存器地编码 00 01 10 [2] 访存指令及转移指令 模型机设计两条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA)，两条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC).其格式如下：DXDiTa9E3d 7 6 5 4 3 2 1 0 　００ M OP-CODE Rd 　　　　　　　　Ｄ 其中，OP-CODE为操作码， Rd为目地寄存器，D为位移量(正负均可)，M为寻址方式，其定义如下： 寻址方式 有效地址 说 明 00 E=D 直接寻址 01 E=（D） 间接寻址 10 E=（RI）+D RI 变址寻址 本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2. [3] I/O指令 输入（ＩＮ）和输出（ＯＵＴ）指令采用单字节指令，其格式如下： 7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE addr Rd 其中，addr=01 时，表示选中“输入单元”中地开关组作为输入设备，addr=10时，表示选中“输出单元”中地数码管作为输出设备.RTCrpUDGiT [4] 停机指令 这类指令只有1条，即停机指令HALT，用于实现停机操作，指令格式如下： 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 4.２系统指令 本模型机共有1４条基本指令.其中，算术逻辑指令６条，移位指令２条，访问内存指令和程序控制指令３条，输入输出指令2条，其他它指令1条.表1列出了各条指令地格式、汇编符号、指令功能.5PCzVD7HxA 复杂模型机指令系统 序号 汇编符号 指令格式 功能说明 1 CLR Rd 0111 00 Rd 0→Rd 2 MOV RS,Rd 1000 RS Rd RS→Rd 3 ADC RS,Rd 1001 RS Rd RS＋Rd＋Cy→Rd 4 SBC RS,Rd 1010 RS Rd RS－Rd－Cy→Rd 5 DEC Rd 1011 -- Rd Rd－1→Rd 6 AND RS,Rd 1100 RS Rd RS∧Rd　→Rd ７ RRC RS,Rd 1110 RS Rd RS带进位右循环一位，RS→Rd ８ RLC RS,Rd 1111 RS Rd RS带进位左循环一位，RS→Rd ９ LDA M,D, Rd 00 M 00 Rd，D E→Rd 1０ STA M,D, Rd 00 M 01 Rd，D Rd→E 1１ JMP M,D 00 M 10 00，D E→PC 1２ IN addr, Rd 0100 01 Rd addr→Rd 1３ OUT addr, Rd 0101 10 Rd Rd→addr 1４ HALT 011