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
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