COP实现有符号数的排序.docx

1、COP实现有符号数的排序沈阳航空航天大学 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

2、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SUB A，#II-从累加器中减去立即数后加入累加器A中 ADD A，#II-累加器A加立即数IIADD A, R？-将寄存器中

3、的数打入到累加器A中（2）数据传送指令MOV R?，#II-将立即数II送到寄存器R?中MOV MM, A -将累加器A中的值送到存储器MM地址中MOV A,#II-将立即数II送到累加器A中MOV R?，A-将累加器A中的值送到寄存器A中MOV A，R?-将寄存器R?的值送到累加器A中MOV A, 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JZ MM-若零标志位置1，跳转到MM地址JC MM-若进位标志置1，跳转到MM地址JMP MM-跳转到MMCOP2000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

4、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

5、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

6、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,A

7、6,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,20082 王爱英.计算机组成与结构(第四版)M.北京:清华大学出版社,20063 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）MOV A,#00H;A累加器赋初值0MOV A,#81H;输入有符号数（补码形式）ADD A,#80H;将补码转换为对应的移码MOV 0E0H,AMOV A,#92HADD A,#80HMOV 0E1H,AMOV A,#34HADD A,#80HMOV 0E2H,AMOV A,#0B2HADD

8、 A,#80HMOV 0E3H,AMOV A,#00HADD A,#80HMOV 0E4H,AMOV A,#21HADD A,#80HMOV 0E5H,AMOV A,#0A3HADD A,#80HMOV 0E6H,AMOV A,#13HADD A,#80HMOV 0E7H,AMOV A,#2BHADD A,#80HMOV 0E8H,AMOV A,#17HADD A,#80HMOV 0E9H,A;将9个转换为移码形式的补码数存入存储器E0到E9中MOV A,#9MOV 0F0H,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MOV A,0F0HYY:MOV R3,A;

9、寄存器R3中为本次循环中需要比较的次数MOV R0,#0E0HMOV R1,#0E1HYY:MOV A,R0SUB A,R1;实现间址存储器R0与R1中值相减JC LOOP2;进位标志置1即R0中值小于R1中值，则跳至地址LOOP2MOV A,R0MOV R2,AMOV A,R1MOV R0,AMOV A,R2MOV 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 MOV A,R0;R3值减1本次比较中需要比较的组数在减少ADD A,#1MOV R0,AMOV A,R1ADD A,#1MOV R1,AMOV A,R3S

10、UB A,#1MOV R3,AJZ LOOP3 ;R3为0则一次循环结束跳至LOOP3JMP DDLOOP3:MOV A,0F0HSUB A,#1;每结束一次循环，下一次都减少一次比较MOV 0F0H,AJZ NEXT;直到F0存储器中所存数为0循环结束冒泡排序完成JMP HHNEXT:MOV A,0E0HADD A,#80HMOV 0E0H,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MOV A,0E1HADD A,#80HMOV 0E1H,AMOV A,0E2HADD A,#80HMOV 0E2H,AMOV A,0E3HADD A,#80HMOV 0E3H,AMOV A,

11、0E4HADD A,#80HMOV 0E4H,AMOV A,0E5HADD A,#80HMOV 0E5H,AMOV A,0E6HADD A,#80HMOV 0E6H,AMOV A,0E7HADD A,#80HMOV 0E7H,AMOV A,0E8HADD A,#80HMOV 0E8H,AMOV A,0E9HADD A,#80HMOV 0E9H,AFF:JMP FF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