计算机组成原理大型实验任务书Word文档格式.docx

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M14

M13

M12

Mll

M10

M9

M8

M7

M6M5M4M3M2M1M0

BTO(3)

OTB(3)

FUNC(3)

FS

S3

S2

Sl

S0

M

Ci

MA6--MA0(7)

字段排列及编码

指令字段编码表:

编码十译码

BTO

OTB

FS=1

FS=0

FUNC

000

PC+1(t4)

001

B—DAl(t4)

ALU-B#

Jl#

M-W#(t3)

010

B—DA2(t4)

299一B#

J2#

M-R#

011

B—IR(t3)

SR—B#

J3#

I/O—W#(t3)

100

B—DR(t4)

DR—B#

J4#

I/O--R#

101

B—SP(t4)

SI—B#

J5#

INT—R#

110

B—AR(t3)

SP—B#

CyCn#

INT-E#(t3)

111

B—PC#

PC—B#

CyNCn#

BTO功能段译码表

微码段

功能译码结果

说明:

DAl:

运算器第一数据寄存器

DA2:

运算器第二数据寄存器

IR:

指令寄存器

DR:

R0--R3通用寄存器

SP:

堆栈寄存器

AR:

地址寄存器

PC:

指令地址寄存器

BUS>DA1#(t4)

BUS>

DA2#(T4)

BUS>IR#(T3)

DR#(T4)

BUS>SP#(T4)

BUS>

AR#(T3)

BUS>PC#

OTB功能段译码表

SR:

源寄存器

SI:

变址寄存器

ALU>

BUB#

299>

BUS#

SR>

DR>BUS#

SI>

SP>BUS#

PC>

FUNC、FS功能段译码表

译码结果

FS=1

FS=0

PC+1(T4)

J

(1)

M—W#(T3)

0l0

J

(2)

M—R#(T2)

J(3)

I/O—W#(T3)

10()

j(4)

I/O—R#(T2)

J(5)

INT—R#(T2)

INT—E#(T3)

四、微代码设计

(1)无错位减

微指令流程

Fs

S3—S0,M,Ci

N

NEXT

PC->

AR,PC+1->

PC

1

000000

1000000

RAM->

IR

1000001

1000010

AR

1000011

DA1

1000100

DR->

DA2

1000101

DA1-DA2->

DR

011000

0000001

(2)带进位加

1000110

1000111

1001000

1001001

1001010

1001011

DA1+DA2+Cy->

100101

(3)C条件转移

1001100

1001101

1001110

1001111

1010000

J4(若Cy=1)DA1->

000001

(4)寄存器内容+1

1010001

1010010

1010011

1010100

DA1+1->

(5)存储器内容送通用寄存器

1010101

1010110

1010111

1011000

1011001

DA1->

主存储器地址

机器指令码

助记符

机器指令功能

00H

C0

IN,R0,[PORTAR]

端口地址PORTAR=00H

IN-->

R0(输入)

01H

00

02H

C8

STA,R0,[40H]

直接地址=40H

R0-->

40H(数据传送)

03H

40

04H

C1

IN,R1,[PORTAR]

R1(输入)

05H

06H

D9

ADDCDR,[ADDR]

端口地址ADDR=35H

DA1+DA2-->

DR,CyCn

(带进位加)

07H

08H

C9

STA,R1,[40H]

R1-->

09H

0AH

DC

JMPC,[0EH]

直接地址=0EH

DA1-->

PC(J4散转)

0BH

0E

0CH

D0

JMP04H

直接地址=04H

04H-->

PC(转移)

0DH

04

0EH

C2

IN,R2,[PORTAR]

R2(输入)

0FH

10H

D6

SUBDR,[ADDR]

端口地址ADDR=40H

DA1—DA2-->

DR,CyNCn

(无借位减)

11H

12H

CA

STA,R2,[40H]

R2-->

13H

14H

15H

16H

JMP0EH

0EH-->

17H

五、实验结果

 

六、实验心得总结

通过此次课程设计,我们对这学期计算机组成原理所学有了更深的认识。

我们根据以前实验数据,实现了微程序的编制、装入、执行,并且验证微程序控制器控制的工作方法。

通过实验分析简单模型机结构,了解计算机工作原理。

在实验中我们明了了计算机各种指令的执行过程,以及控制器的组成,指令系统微程序设计,通过在简单模型计算机基础上设计新的5条机器指令,提高本身对计算机机器指令理解,锻炼了自己动手设计模型计算机机器指令的能力。

评分表

到课率

设计能力

实验报告

总成绩

教师签名:

指导教师:

李俊松、张芳2011年12月19日

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