COP实现补码数的排序.docx

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COP实现补码数的排序

某某航空航天大学

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实现补码数的排序

院〔系〕：

专业：

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

完成日期：

2016年1月15日

第1章总体设计方案

1.1设计原理

本次课程设计利用的是COP2000指令集编程实现的，是对于给定内存单元00H-0FH中的16个8bit补码数，完成从小到大的排序功能；首先利用冒泡排序法将内存中的16个数进展排序，冒泡的原理是先将16个数逐一比拟，选出最大的沉底，然后再在剩下的数中依次重复上一步骤，最后利用统计16个数中正数的个数设计循环将负数重新排序。

1.2设计思路

对于补码数，其数有正有负，对于此可以分成两局部，首先是根据数的个数确定循环次数，对于数一局部是将有符号的数视为无符号的数，对其进展冒泡排序，另一局部是统计16个数中的正数个数设计循环将负数重新排序。

1.3设计环境

利用伟福COP2000型计算机组成原理试验仪软件和计算机，在COP2000试验仪软件上编程实现补码的排序

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。

该程序用到的指令集如下：

〔1〕算术逻辑运算指令

ADDA,#II——————累加器A加立即数II

ADDA,R?

——————将存放器中的数打入到累加器A中

ANDA,#II——————累加器A与立即数II

SUBA,#II——————从累加器中减去立即数后参加累加器A中

〔2〕数据传输指令

MOVR?

#II——————将立即数II传送到存放器R？

中

MOVMM,A——————将累加器A中的值传送到存储器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中的值送到存放器A中

MOVA,R?

———————将存放器R?

的值送到累加器A中

MOVA,MM——————将存放器MM地址中的值送到累加器A中

MOVR?

A——————将累加器A的值送到间址存储器中

〔3〕跳转指令

JZMM——————假如零标志位置1，跳转到MM地址

JCMM——————假如进位标志置1，跳转到MM地址

JMPMM——————跳转到MM

COP2000计算机组成原理试验软件截图如图1所示：

图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

本课设采用伟福COP2000实验仪软件和计算机实现补码数排序功能，利用伟福COP2000的指令集编程实现。

算法描述：

首先将16个补码数存入到内存中，数据存入内存地址00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,0AH,0BH,0CH,0DH,0EH,0FH中。

对十六个数进展冒泡排序法排序，冒泡排序法的运算如下：

首先比拟相邻的元素，如果第一个比第二个打，就交换它俩；然后对每一对相邻元素进展同样的工作，从开始第一对到结尾最后一对，所以最后一个元素是最大的数；针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；同理下一轮也是通过一样的方法重复上面操作，到最后每次对越来越少的元素进展比拟，直到没有任何一对数字需要比拟。

2.2流程图的设计与实现

1.将十六个补码数存储到内存中如图2.2.1所示:

2．设置冒泡排序循环次数如图2.2.2所示：

3.将十六个数进展冒泡排序如图2.2.3所示：

N

Y

Y

N

第3章程序调试与结果测试

程序调试

程序中指令出现错误，代码不能正常运行，对其进展反复检查修改以与调试，使其正常工作。

3.2程序测试与结果分析

结果展示：

需排序的补码数：

22,16,0A,08,12,22,3A,45,5C,6F,80,91,A2,BC,BD,03

排序后的补码数：

03,08,0A,12,16,22,22,3A,45,5C,6F,80,91,A2,BC,BD

参考文献

[1]王爱英:

计算机组成与结构（第四版〕[M].:

清华大学，2006

[2]白中英:

计算机组成原理（第四版）[M].:

科学,2008附录〔源代码〕

MOVA,#22H

MOV00H,A

MOVA,#16H

MOV01H,A

MOVA,#0AH

MOV02H,A

MOVA,#08H

MOV03H,A

MOVA,#12H

MOV04H,A

MOVA,#22H

MOV05H,A

MOVA,#3AH

MOV06H,A

MOVA,#45H

MOV07H,A

MOVA,#5CH

MOV08H,A

MOVA,#6FH

MOV09H,A

MOVA,#80H

MOV0AH,A

MOVA,#91H

MOV0BH,A

MOVA,#0A2H

MOV0CH,A

MOVA,#0BCH

MOV0DH,A

MOVA,#0BDH

MOV0EH,A

MOVA,#03H

MOV0FH,A输入数据

MOVA,#0FH

MOV0F0H,A循环次数

MOVR0,#0EFH结果存入末地址R0

LOOP1:

MOVR1,#00H判断首地址

MOVA,0F0H

MOV0F1H,A内层循环次数

LOOP2:

MOVA,R1

MOVR2,A取出值存入R2

MOVA,R1

ADDA,#01内存地址+1

MOVR1,A

MOVA,R2

SUBA,R1比拟大小

JCS0

S1:

交换

MOVA,R1

MOV0F2H,A保存后一个内存地址的值

MOVA,R1

SUBA,#01H

MOVR2,A保存前一个内存地址

MOVA,R2

MOV0F3H,A保存前一个内存地址的值

MOVA,0F2H

MOVR2,A后一个内存地址的值存入前一个

MOVA,0F3H

MOVR1,A前一个存入后一个

S0:

MOVA,0F1H

SUBA,#01H内层循环-1

MOV0F1H,A

SUBA,#00H

JZS2内层循环完毕

JMPLOOP2

S2:

MOVA,R1

MOVR0,A

OUT排序最后一位存入

MOVA,R0

SUBA,#01

MOVR0,A存数最后一位地址-1

MOVA,0F0H

SUBA,#01H外层循环-1

MOV0F0H,A

SUBA,#00H

JZLAST循环完毕

JMPLOOP1

LAST:

MOVA,00H

MOV0E0H,A

OVER:

JMPOVER

课程设计总结：

通过这次课程设计，我学会了COP2000的使用与操作，以与对汇编语言有了一定的了解，学习到如何通过代码实现实验目的；这次课程设计让我深刻的知道了自己的编程能力，还是有一定的不足之处，尤其是缩减代码的过程中，自己写的代码过于繁琐而且很难读懂；虽然这次课程设计遇到了很多问题，但是在和教师同学的交流下最终得到解决，特此感谢教师的指导，这次课程设计收获颇丰，很满意能够完成这次课程设计。

指导教师评语：

指导教师（签字）：

年月日

课程设计成绩