《计算机组成原理》课程设计.doc

华北科技学院
课程设计说明书
设计名称:__ 计算机组成原理课程设计___
班级: 计科B12-1 第_ _7 _组
小组成员:_ ___、_ _ ___、_ __
设计内容:_扩展4条指令MBMC、NOTD、SHTD、SUBN
设计时间:__ 2015-1-12 __至__ 2015-1-23 _
指导教师:_ 席振元、梁生科、顾涛、邵铁君、于咏霞
小组总体情况:
1、工作量: 大( ), 较大( ), 一般( ), 较小( )
2、难易度: 难( ), 较难( ), 一般( ), 简单( )
3、报告规范度: 规范( ), 较规范( ), 一般( ), 不规范( )
评阅教师:__ _ __
课题组成员及分工
姓名
完成的主要内容
写实验报告,指令验证,ABEL程序编辑
指令扩展,ABEL语言源程序的编辑与修改
指令扩展,监控程序的编辑,烧入芯片
签字
成绩评定
小组成员:
1、工作量: 大( ),较大( ),一般( ),较小( )
2、难易度: 难( ),较难( ),一般( ),简单( )
3、答辩情况:
基本操作: 熟练( ),较熟练( ),一般( ),不熟练( )
基本原理: 清楚( ),较清楚( ),基本清楚( ),不清楚( )
4、学****态度: 优秀( ),良好( ),中等( ),一般( )
总评成绩:_________
小组成员:
1、工作量: 大( ),较大( ),一般( ),较小( )
2、难易度: 难( ),较难( ),一般( ),简单( )
3、答辩情况:
基本操作: 熟练( ),较熟练( ),一般( ),不熟练( )
基本原理: 清楚( ),较清楚( ),基本清楚( ),不清楚( )
4、学****态度: 优秀( ),良好( ),中等( ),一般( )
总评成绩:_________
小组成员:
1、工作量: 大( ),较大( ),一般( ),较小( )
2、难易度: 难( ),较难( ),一般( ),简单( )
3、答辩情况:
基本操作: 熟练( ),较熟练( ),一般( ),不熟练( )
基本原理: 清楚( ),较清楚( ),基本清楚( ),不清楚( )
4、学****态度: 优秀( ),良好( ),中等( ),一般( )
总评成绩:_________

通过计算机组成原理课程设计,进一步熟练掌握计算机各功能部件的内部构造和相互之间的联系(部件配置、相互连接和作用)、各功能部件的性能参数的相互匹配、机器指令级的各种功能和特性。进一步将所学知识融会贯通、达到知识的系统化,进一步提高硬件系统设计的能力,为以后的更高一级的硬件设计打下坚实基础。

在现有的TEC-XP+教学机指令系统上扩展4条指令。
要求:(1)4条指令至少要用到4种寻址方式;
(2)4条指令分别由1步、2步、3步、4步完成;
(3)监控命令A、U必须能够支持这4条指令。

对用到的原理进行简要说明。
运算器
TEC-XP系统机上的运算器,选 8 或 16 位字长,分别由 2 或 4 片 4 位的位片结构的器件组成,作为讲解运算器的实例和教学实验的对象,有很强的典型性。运算器部件主要包括两组独立的8位字长的运算器,各自由2片位片结构的运算器AM2901组成;还有状态标志(CZVS)寄存器和教学实验所需的相关逻辑部件。AM2901的结构如下图所示:
ßI3
ßI4
ßI5 ßI6
ßI7
ßI0 ßI8
ßI1
ßI2
4位运算器芯片Am2901内部结构框图
第一个组成部分是算逻运算部件ALU,完成 3 种算术运算和 5 种逻辑运算,共计 8 种功能。其输出为 F,两路输入为 S、R,,四个状态输出信号如图所示。
第二个组成部分是通用寄存器组,由16个寄存器构成,并通过B口与A口地址选择被读的寄存器,B口地址还用于指定写入寄存器。通过B口地址、A口地址读出的数据将送到B、A锁存器,要写入寄存器的数据由一个多路选择器送来。
第三个组成部分是乘商寄存器Q,它能对自己的内容完成左右移位功能,其输出可以送往ALU,并可接收ALU的输出结果。一组三选一门和另一组二选一门用来选择送向ALU的 R、S输入端的数据来源,包括Q寄存器、A口、 B口、外部输入D数据的8 种不同组合。
第四个组成部分是 5 组多路选通门,包括一组三选一门完成把ALU的输出、或左移一位、或右移一位的值送往通用寄存器组,最高、最低位移位信号有双向入/出问题。一组三选一门完成Q寄存器的左移一位、或右移一位、或接收ALU输出值的功能,最高、最低位移位信号有双向入/出问题。
一组二选一门,选择把A口数据或ALU结