COP实现有符号数的排序DOC.docx
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COP实现有符号数的排序DOC
沈阳航空航天大学
课程设计报告
课程设计名称:
计算机组成原理课程设计
课程设计题目:
COP2000实现有符号数的排序
院(系):
计算机学院
专业:
计算机科学与技术
班级:
班级
学号:
学号
姓名:
姓名
指导教师:
老师
完成日期:
2015年01月16日
目录
第1章总体设计方案2
1.1设计原理2
1.2设计思路2
1.3设计环境2
第2章详细设计方案4
2.1算法与程序的设计与实现4
2.2流程图的设计与实现5
第3章程序调试与结果测试7
3.1程序调试7
3.2程序测试及结果分析7
参考文献9
附录(源代码)10
第1章总体设计方案
1.1设计原理
本次课程设计是利用COP2000指令集进行编程,实现对于内存中10个8bit有符号数(补码形式)的排序。
先将数已补码形式输入,后转化为移码,因为移码可以直接比较大小,后对10个数进行冒泡排序,小的数沉底,排序完成后再将移码转化为补码,排序完成。
1.2设计思路
本次课程设计是对于有符号数排序。
可以分解成三部分,第一部分将有符号数已补码形式输入,后加上80H转化为移码。
第二部分将10个数进行冒泡排序。
第三部分将10个移码形式的数再转化为补码形式。
1.3设计环境
利用伟福COP2000型计算机组成原理实验仪软件和计算机,在COP2000试验仪软件上编程实现有符号数(补码形式)的排序。
伟福COP2000试验仪软件的指令集分为如下大类:
算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、数据传输指令、跳转指令、中断返回指令、输入输出指令。
本程序用到的指令集为:
(1)算术逻辑运算指令
SUBA,#II-----------从累加器中减去立即数后加入累加器A中
ADDA,#II------------累加器A加立即数II
ADDA,R?
------------将寄存器中的数打入到累加器A中
(2)数据传送指令
MOVR?
,#II----------将立即数II送到寄存器R?
中
MOVMM,A-----------将累加器A中的值送到存储器MM地址中
MOVA,#II------------将立即数II送到累加器A中
MOVR?
,A------------将累加器A中的值送到寄存器A中
MOVA,R?
------------将寄存器R?
的值送到累加器A中
MOVA,MM-----------将存储器MM地址中的值送到累加器A中
MOV@R?
A-------------将累计器A的值送到间址存储器中
(3)跳转指令
JZMM---------------若零标志位置1,跳转到MM地址
JCMM---------------若进位标志置1,跳转到MM地址
JMPMM---------------跳转到MM
COP2000计算机组成原理实验软件截图如图1.1所示:
图1.1COP2000计算机组成原理软件
第2章详细设计方案
2.1算法与程序的设计与实现
本次课程设计采用伟福COP2000实验仪软件和计算机实现有符号数排序的功能,利用伟福COP2000的指令集编程实现。
算法具体描述:
(1)将十个有符号数存储到内存中:
将10个有符号数以补码形式存入到内存中,数据存入到内存地址0E0H,0E1H,0E2H,0E3H,0E4H,0E5H,0E6H,0E7H,0E8H,0E9H中。
(2)将补码形式转变为移码:
将每个数都加上80H,将补码转变为移码。
(3)将十个有符号数进行冒泡排序:
1.比较相邻的元素。
如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。
在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
(4)将排好的数转化为补码:
将每个数加上80H,将移码转化为补码。
2.2流程图的设计与实现
1.将十个有符号数存储到内存中如图2.2.1所示:
图2.2.1存数流程图
2.设置冒泡排序循环次数如图2.2.2所示
图2.2.2设置循环次数流程图
3.将十个移码形式的有符号数利用冒泡排序如图2.2.3所示:
图2.2.3冒泡排序流程图
第3章程序调试与结果测试
3.1程序调试
问题1:
在将排好顺序的数据存储到00地址的内存中
解决方法:
由于程序一部分会占用00H地址的内存,所以将排好的数据存储到0E0H地址的内存中;
3.2程序测试及结果分析
(1)需排序的有符号数:
81,92,34,B2,00,21,A3,13,2B,17
排序后的有符号数:
81,92,A3,B2,00,13,17,21,2B,34
图3.2.1结果图1
(2)需排序的有符号数:
71,82,46,A3,00,25,B4,10,35,42
排序后的有符号数:
82,A3,B4,00,10,25,35,45,46,71
图3.2.2结果图2
(3)需排序的有符号数:
63,46,B2,A6,00,38,47,D4,56,88
排序后的有符号数:
88,A6,B2,D4,00,38,46,47,56,63
图3.2.3结果图3
参考文献
[1]唐朔飞.计算机组成原理(第二版)[M].北京:
高等教育出版社,2008
[2]王爱英.计算机组成与结构(第四版)[M].北京:
清华大学出版社,2006
[3]白中英.计算机组成原理(第四版)[M].北京:
科学出版社,2008
附录(源代码)
MOVA,#00H;A累加器赋初值0
MOVA,#81H;输入有符号数(补码形式)
ADDA,#80H;将补码转换为对应的移码
MOV0E0H,A
MOVA,#92H
ADDA,#80H
MOV0E1H,A
MOVA,#34H
ADDA,#80H
MOV0E2H,A
MOVA,#0B2H
ADDA,#80H
MOV0E3H,A
MOVA,#00H
ADDA,#80H
MOV0E4H,A
MOVA,#21H
ADDA,#80H
MOV0E5H,A
MOVA,#0A3H
ADDA,#80H
MOV0E6H,A
MOVA,#13H
ADDA,#80H
MOV0E7H,A
MOVA,#2BH
ADDA,#80H
MOV0E8H,A
MOVA,#17H
ADDA,#80H
MOV0E9H,A;将9个转换为移码形式的补码数存入存储器E0到E9中
MOVA,#9
MOV0F0H,A;将排序需要的循环次数存入存储器F0中
LOOP1:
;对移码进行冒泡排序
MOVA,0F0H
YY:
MOVR3,A;寄存器R3中为本次循环中需要比较的次数
MOVR0,#0E0H
MOVR1,#0E1H
YY:
MOVA,@R0
SUBA,@R1;实现间址存储器R0与R1中值相减
JCLOOP2;进位标志置1即R0中值小于R1中值,则跳至地址LOOP2
MOVA,@R0
MOVR2,A
MOVA,@R1
MOV@R0,A
MOVA,R2
MOV@R1,A;若R0中值不小于R1中值则交换R0,R1中值
LOOP2:
;一次比较完成后R0,R1值加1使下一次比较下一组数
MOVA,R0;R3值减1本次比较中需要比较的组数在减少
ADDA,#1
MOVR0,A
MOVA,R1
ADDA,#1
MOVR1,A
MOVA,R3
SUBA,#1
MOVR3,A
JZLOOP3;R3为0则一次循环结束跳至LOOP3
JMPDD
LOOP3:
MOVA,0F0H
SUBA,#1;每结束一次循环,下一次都减少一次比较
MOV0F0H,A
JZNEXT;直到F0存储器中所存数为0循环结束冒泡排序完成
JMPHH
NEXT:
MOVA,0E0H
ADDA,#80H
MOV0E0H,A;将存储器E0到E9中已排好序的移码形式的数转换为对应的补码
MOVA,0E1H
ADDA,#80H
MOV0E1H,A
MOVA,0E2H
ADDA,#80H
MOV0E2H,A
MOVA,0E3H
ADDA,#80H
MOV0E3H,A
MOVA,0E4H
ADDA,#80H
MOV0E4H,A
MOVA,0E5H
ADDA,#80H
MOV0E5H,A
MOVA,0E6H
ADDA,#80H
MOV0E6H,A
MOVA,0E7H
ADDA,#80H
MOV0E7H,A
MOVA,0E8H
ADDA,#80H
MOV0E8H,A
MOVA,0E9H
ADDA,#80H
MOV0E9H,A
FF:
JMPFF
课程设计总结:
主要从以下几方面总结:
1.通过这次课程设计,我学会了COP2000的使用方法和汇编语言的操作,了解了如何通过代码实现实验目的。
2.本次课程设计的题目较为简单,设计的思路很容易想,就是将补码形式转化为移码形式,这样就可以直接进行冒泡排序了,就是机器语言不太熟悉,编写之前要先熟悉一下语言。
3.通过这次课程设计深刻的知道了自己编程的能力,尤其是在减缩代码的过程中很苦恼。
4.本次课程设计中遇到的问题不是很多,因为思路清晰而且题目也不是很难,再加上这学期计算机组成原理学的还不错,所以完成的比较顺利。
特备感谢老师的指导,这次课程设计是我上大学以来收获最大的一次,非常开心能够独立完成这次课程设计
指导教师评语:
指导教师(签字):
年月日
课程设计成绩