资源描述：
《复杂模型机的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、计算机组成原理课程设计实验报告复杂模型机的设计与实现一．课程设计题目：复杂模型机的设计与实现二．设计目的综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。三．实验环境1．硬件环境：A.Dais-CMB+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。B.PC机2．软件环境A.操作系统。B.Dais-CMB+应用软件。四．设计要求1．熟悉Dais-CMB+应用软件的工作环境，掌握各种功能的使用。2．拟定数据格式及指令系统:A.数据格式拟采用定点补码表示数据，且字长为8位，其格式如下：76543210符号尾数其中第7位为符号位，数值表示范围是：-1≤X<1。B
2、.指令格式模型机设计四大类指令格式共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。算术逻辑指令:设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：76543210OP-CODERSrd其中OP-CODE为操作码，RS为原寄存器，rd为目的寄存器，并规定：RS或rd选定的寄存器计算机组成原理课程设计实验报告12计算机组成原理课程设计实验报告000110R0R1R29条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表1。访问指令及转移指令:模型机设计2条访问;指令，即存数（STA）、取数（LDA）,2条转移指令,即无条件转
3、移(JMP)结果为零或有进位转移指令(BZC),指令格式为:765432100M0OP-CODErdD其中,OP-CODE为操作码,为目的寄存器地址(LDA、STA指令使用)。D为位移量（正负均可），M为寻址模式，其定义如下：寻址模式M有效地址E说明00011011E=DE=（D）E=（RI）+DE=（PC）+D直接寻址间接寻址RI变址寻址相对寻址本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。I/O指令:输入（IN）和输出（OUT）指令采用单字节指令，其格式如下：76543210OP-CODEaddrRd其中，addr=10时，选中“INPUTDEVICE”
4、中的开关作为输入设备，addr=11时，选中“OUTPUTDEVICE”中的LED作为输出设备。停机指令:指令格式如下：76543210OP-CODE0000HALT指令，用于实现停机操作。C.指令系统计算机组成原理课程设计实验报告12计算机组成原理课程设计实验报告本模型机共有16条指令，其中算术逻辑指令7条，访问内存指令和程序控制指令4条，输入输出指令2条，其他指令1条。表6-1列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。汇编符号指令格式功能CLRrdMOVrs,rdADCrs,rdSBCrs,rd111000RD0→rdRS→rdRS+rd+cy→rdR
5、S-rd-cy→rd0001RSRD0011RSRD0101RSRDINCrdANDrs,rdCOCOMrdRRCrs,rdRLCrs,rd0111RSRDRd+1→rdRs∧rd→rdRd→rdCy→rsCy→rs1001RSRD1011RSRD1101RSRD1111RSRDLDAM,D,rdSTAM,D,rdJMPM,DBZCM,D0M000RDE→rsRd→EE→PC当CY=1或Z-1时，E→PC0M001RD0M010000M01100INaddr,rdOUTaddr,rd100001RDAddr→rd101010RDRd→addrHALT110
6、00000停机表13.总体设计:模型机的数据通路框图参照图1，要求如下：(1)选用适当软件画出数据通路框图；(2)写出图中选用芯片的逻辑功能，并标出外引脚；(3)说明图中各芯片的作用；(4)列出图中所有微操作信号，说明其功能。计算机组成原理课程设计实验报告12计算机组成原理课程设计实验报告B．写出上图中选用芯片的逻辑功能，并标出外引脚；74LS161N芯片介绍：1.芯片图：2.逻辑功能：计算机组成原理课程设计实验报告12计算机组成原理课程设计实验报告74LS161为异步清零计数器RDLDETEPCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00××××××××0000
7、10××↑DCBADCBA110××××××保持11×0×××××保持1111↑××××计数74LS161功能表74LS181芯片介绍：1.芯片图：2.逻辑功能：74LS181为算术逻辑单元/函数产生器。181能执行16种算术运算和16种逻辑运算，当工作方式控制端（M）为低点平时执行算术运算，当工作方式控制端（M）为高电平时执行逻辑运算。运算功能由选择端（S0-S3）决定。其功能表如下：计算机组成原理课程设计实验报告12计算机组成原理课程设计实验报告74LS273芯片介绍：1.芯片图：2.逻辑功能：SN74LS273是一个8位的高速寄存器，这种触发器由8种
8、D触发器组成，具有共同的时钟和异步活动的低电平控制端。74LS29
