计算机组成原理课程设计微程序设计.docx

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计算机组成原理课程设计微程序设计

《计算机组成原理》课程设计报告

——微程序设计

指导老师：

丁伟

学院：

计算机学院

班级：

软件1501

姓名：

学号：

一、项目任务

本项目的任务是针对第2章所述的OpenJUC-II教学机模型机，设计控制器的微程序，实现该模型机的指令系统。

通过课程设计理解指令的执行过程，指令系统与硬件的关系，进而加深对计算机的结构和工作原理的理解。

二、项目设计

本项目预期分为6个上机设计步骤：

Day1：

熟悉微程序的设计和调试方法

Day2：

双操作数指令的设计与调试

Day3：

条件转移指令的设计与调试

Day4：

移位指令的设计与调试

Day5：

堆栈相关指令的设计与调试

Day6：

中断系统的设计与调试

通过上述实践步骤，初步达成微程序设计要求，针对不同产品提出的不同要求，通过编写相应符合的微程序汇编指令，达到预期效果和收益。

三、项目需求

OpenJUC-II模型机、QuartusII软件、虚拟实验板软件、Windows计算机、预先编写完成的.sof和.scc文件。

取指令字段

取源操作数

取目的操作数阶段

从微地址028至02F依次为寄存器寻址，寄存器间接寻址，寄存器自增间接寻址，02B为空，直接寻址，间接寻址，变址寻址，相对寻址

从41开始为MOV,ADD,ADDC,SUB,SUBB,AND,OR,XOR,CMP,TEST的入口地址

保存结果的控存

SAR,SHL,SHR,ROL,ROR,RCL,RCR控存

JC,JNC,JO,JNO,JZ,JNZ,JS,JNS控存

转移的控存

JMP,INC,DEC,NOT的控存

PUSH,POP,CALL的控存

HALT,NOP,RET,RETI,EI,DI

INC与JMP设计与调试。

ORG0030H

INC0040H

JMP0030H

MOV,SUB调试

CMP及JC测试

软件延时

0030:

0460INCFF02H

0031:

FF02

0032:

1600MOV#000F,R0

0033:

000F

0034:

0440INCR0

0035:

9600CMP#FFFFH,R0

0036:

FFFF

0037:

0220JC0030H

0038:

0030

0039:

0260JNC0034H

003A:

0034

003B:

HALT

右移

0030:

1601MOV#0001H,R0

0031:

0001

0032:

00C0SHRR0

0033:

0238JCFFFDH（PC）

0034:

FFFD

0035:

0000HALT

左移

0030:

1601MOV#0505H,R0

0031:

0001

0032:

00C0TEXT#0001H,R1

0033:

0238

0034:

FFFDJZ3（PC）

0035:

0000

0036:

0101ROLR1

0037:

0420JMP0032

流水灯设计

0030:

1620MOV#0080H,FF01H

0031:

0080

0032:

FF01

0033:

1600MOV#0000H,R0

0034:

0000

0035:

0440INCR0

0036:

9600CMP#FFFFH,R0

0037:

FFFF

0038:

0220JC003CH

0039:

003C

003A:

0260JNC0035H

003B:

0035

003C:

0160RORFF01H

003D:

FF01

003E:

A620TEST#FFFFH,FF01H

003F:

FFFF

0040:

FF01

0041:

0320JZ0030H

0042:

0030

0043:

0360JNZ0033H

0044:

0033

0045:

0000HALT

PUSH,POP

0030:

1600MOV#0041H,R0

0031:

0041

0032:

0060PUSHR0

0033:

0620PUSH0040H

0034:

0040

0035:

0648POP（R0）

0036:

0641POPR1

程序中断

0030:

1600MOV#0100H,0000H

0031:

0040

0032:

0000

0033:

0004EI

0034:

0460INC0040H

0035:

0040

0036:

1601MOV#2333H,R1

0037:

2333

0038:

0000HALT

0100:

1820MOV#FF08H,FF02H

0101:

FF08

结课任务

将R2的内容左右颠倒存入R7（A1A2A3A4------A4A3A2A1）

总体设计及总结

成功完成了对JUC2的整体设计。

包括取指令，取目的（源）操作数，保存结果，转移指令，移位指令，堆栈相关指令设计，中断设计等。

熟练掌握了微程序设计的基本思想和实现方法。

理解指令执行过程，指令系统与硬件的关系，加深了对计算机的结构和工作原理的理解。