计算机组成原理一台模型计算机的设计.docx

计算机组成原理课程设计 一台模型计算机的设计

一、 教学目的、任务与实验设备

教学目的

融会贯通本课程各章节的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各模块的工

作原理及相互联系的认识，加深计算机工作中“时间一空间”概念的理解 ，从而清晰地建立计

算机的整机概念。

学习设计与调试计算机的基本步骤与方法 ，提高使用软件仿真工具与集成电路的基本

技能。

培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践与经验。

2?设计与调试任务

按给定的数据格式与指令系统 ，在所提供的器件范围内，设计一台微程序控制的模型

计算机。

根据设计图纸，在MAX+PLUS平台上进行仿真，并下载到EL教学实验箱上进行调试 成功。

在调试成功的基础上，整理出设计图纸与其她文件。 包括:①总框图(数据通路图)；②微 程序控制器逻辑图：②微程序流程图；④微程序代码表；⑤元件排列图(或VHD程序清单);@设 计说明书；⑦调试小结。

实验设备

PC机一台

EL教学实验箱

MAX+PLUS H配套软件

二、 数据格式与指令系统

本模型机就是一个 8位定点二进制计算机，具有四个通用寄存器：R。?R，能执行11条指 令，主存容量为256KB

数据格式

数据按规定采用定点补码表示法 ，字长为8位，其中最高位(第7位)为符号位，小数点位置

定在符号位后面，其格式如下：

数值相对于十进制数的表示范围为7 : 6 5 4 3 2 1 °

符号

2.指令格式及功能由于本模型机机器字只有8

2.指令格式及功能

由于本模型机机器字只有

8位二进制长度，故使用单字长指令与双字长指令。

⑴ LDR Ri，D

格式

° ° ° °

Ri

不用

D

1 4 3 2 1 °

Ri — M(D)

Ri — M(D)

° ° ° 1

Ri

不用

D

1 4 3 2 1 °

功能:

(2) STR Ri，D

格式

功能: