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

空

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#

微

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