计算机组成报告.docx

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计算机组成报告

燕山大学

计算机组成与结构课程设计报告

学院

年级专业

学号

姓名

一、设计目的

综合运用所学的计算机组成原理知识，设计并实现较为完整的计算机。

二、设计设备

TDN-CM+计算机组成原理教学实验箱一台，排线若干。

三、数据格式及指令系统

1.数据格式

模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为8位，其格式如下：

D7

D6D5D4D3D2D1D0

符号

尾数

2.指令格式

模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。

1）算术逻辑指令

设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：

D7D6D5D4

D3D2

D1D0

OP－CODE

rs

rd

其中，OP－CODE为操作码，rs为源寄存器，rd为目的寄存器，并规定：

rs或rd

选定的寄存器

00

01

10

R0

R1

R2

9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表

2）访存指令及转移指令

模型机设计2条访存指令――存数（STA）和取数（LDA），2条转移指令――无条件转移（JMP）和结果为零或有进位转移指令（BZC），这4条指令长度为2个字节，其指令格式为：

D7D6

D5D4

D3D2

D1D0

00

M

OP－CODE

rd

D

其中，OP－CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。

D为偏移量（正负均可），M为寻址模式，其定义如下：

寻址模式M

有效地址E

说明

00

01

10

11

E＝D

E＝（D）

E＝（RI）＋D

E＝（PC）＋D

直接寻址

间接寻址

RI变址寻址

相对寻址

本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。

3）I/O指令

输入（IN）和输出（OUT）指令采用单字节指令，其格式如下：

D7D6D5D4

D3D2

D1D0

OP－CODE

addr

rd

其中，addr＝01时，选中“INPUTDEVICE”中的开关组作为输入设备，addr＝10时，选中“OUTPUTDEVICE”中的数码块作为输出设备。