计算机组成原理课程设计.doc

基本模型机的设计与实现(减法)一、课程设计目的:1、在掌握部件单元电路实验的基础上,进一步将其组成系统地构造一台基本模型计算机。2、为其定义5条机器指令,并编写相应的微程序,上机调试掌握整机概念。二、课程设计内容:实验要求:设计一台模型计算机,实现下列指令系统,并通过给定的工作程序验证上述指令系统。本设计实现的模型机共包含五条机器指令:IN(输入)、SUB(减法)、STA(存数)、OUT(输出)、JMP(无条件转移),其指令格式如下(前3位为操作码):助记符机器指令码(二进制)说明INR0,SW00000000数据开关状态——>R0SUBR0,[addr]01000000XXXXXXXXRO-[addr]——>R0STA[addr],R001100000XXXXXXXXRO——>[addr]OUT[addr],LED10000000XXXXXXXX[addr]——>LEDJMP[addr]10100000XXXXXXXXaddr——>PC其中IN为单字长(8位),其余为双字长指令,XXXXXXXX为addr对应的二进制地址码。本设计的工作程序的内存映象(装入起始地址00H)如下:地址(二进制)内容(二进制)助记符说明0000000000000000INR0,SW将输入数据送R0寄存器0000000100010000SUBR0,[OAH]0000001000001010RO+[0AH]—>R00000001100100000STA[0BH],R000000**********R0—>[0BH]00000**********OUT[0BH],LED00000**********[0BH]—>LED00000**********JMP00H000010000000000100H—>PC0000101000000001输入自定的数据本设计的程序流程图如下:三、使用的仪器设备:Dais-CMH+/CMH计算机组成原理教学实验系统一台,实验用扁平线、导线若干。四、代码:;机器指令格式说明(“P”代表机器指令):;PXXXX;地址机器代码P0020;INR0,SWP014009;ADDR0,[09H]P03600B;STA[0BH],R0P05800B;OUT[0BH],LEDP07A000;JMP00HP0901;P0AAA;;32位微控制代码说明(“M”代表微指令):;MXXXXXXXXXX;微地址32位微指令代码M0000000080;M0120006040;PC→AR,PC+1M0200801012;RAM→IRM0300804020;RAM→ARM04008008A0;RAM→DR2M0580000460;R0→DR1M0640060280;DR1-DR2→R0M0700804068;RAM→ARM0800000080;M0900000281;SW→R0M0A200060C0;PC→AR,P