单寄存器加法带进位左移位存数等指令实验计算机设计.doc
文本预览下载声明
目 录
1.实验计算机的设计………………………………………………………………….............1
1.1设计目的 1
1.2设计要求 1
1.3设计设备 2
1.4模型机结构设计 2
1.5指令系统的设计 4
1.6微指令的格式设计及微操作控制部件的组成原理 5
1. 6. 1微指令的格式....................................................................................................5
1.6.2微操作控制信号功能 5
1.6.3微程序的控制方式设计 6
1.6.4微程序控制部件组成原理 7
1.7微程序设计 8
1.7.1微指令流程图 8
1.7.2微程序中各微指令的二进制编码和十六进制编码 9
1.8编写调试程序 10
1.8.1调试程序的微代码 10
1.8.2调试程序的机器代码 12
2.实验计算机的组装...............................................................................................................13
3.实验计算机的调试 14
3.1调试前准备工作 14
3.1.1写入微代码 14
3.1.2读微代码及校验微代码 15
3.1.3写机器指令 16
3.1.4读机器指令及校验机器指令 17
3.1.5运行程序 17
3.2调试步骤和调试结果 18
3.2.1调试步骤操作 18
3.2.2结果显示 18
3.3分析结果是否正确 19
3.4设计困难和心得体会 20
4.参考文献 21
1.计算机的设计
1.1设计目的：
EL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的简单实验计算机的研制。
1.2设计要求：
掌握实验计算机的整机结构。熟悉实验计算机的组装和调试方法。
设计如下几条机器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字长设计。
输入输出指令：IN #DATA，R0 （功能DATA - R0）
OUT ADDR （功能（ADDR）- LED输出）
算术加法运算指令：ADD R0，ADDR （功能R0+（ADDR）- R0）
带进位左移位运算指令：RLC R0 （功能R0的值带进位循环左移一位- R0）
存数指令： STA R0，ADDR （功能R0 -ADDR）
转移指令： JMP ADDR （功能ADDR - PC）
设计微指令的格式, 编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。
通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。
IN #data，R0
ADD R0，addr1
RLC R0
STA R0，addr2
OUT addr2
JMP 00H
Addr1: XX
Addr2: XX
1.3设计设备：
EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。
1.4模型机结构设计：
此模型机是由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大部分组成。
1运算器又是有299，74LS181完成控制信号功能的算逻部件，暂存器DR1，DR2，及三个通用寄存器R0，R1，R2等组成。
2控制器由程序计数器PC、指令寄存器、地址寄存器、时序电路、控制存储器及相应的译码电路组成。
3存储器RAM是通过CE和W/R两个微命令来完成数据和程序的的存放功能的。4输入设备是由置数开关SW控制完成的。输出设备有两位LED数码管和W/R控制完成的
数据总线(D_BUS)
74299
LPC
299-G
程序计数器PC
ALU-G
LOAD PC-G
M CN ALU S3S2S1S0
数据暂存器LT1 数据暂存器LT2 LAR 地址寄存器
显示全部