操作系统课程设计

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1、沈阳理工大学课程设计专用纸No26目录一、实验计算机的设计11．整机逻辑框图设计12．指令系统的设计23．微操作控制部件的设计33.1微指令编码的格式设计33.2微操作控制信号设计43.3微程序顺序控制方式设计53.4微程序设计104．设计组装实验计算机接线表185．编写调试程序19二、实验计算机的组装19三、实验计算机的调试231．调试前准备232．程序调试过程253．调试结果25参考资料26沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸No26一、实验计算机的设计1．整机逻辑框图设计图1-1模型机结构框图沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸No262．指令系统的设计指

2、令格式：1）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为源寄存器，rd为目的寄存器，并规定：rs或rd选定寄存器00R001R110R29条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表2-12）访问及转移指令设定有2条访问指令，即存数（STA）、取数（LDA），2条转移指令，即无条件转移（JMP）、结果为零或有进位转移指令（BZC），指令格式如下7654321000MOP-CODErdD其中OP-CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用

3、）。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=(R1)+DE=(PC)+D直接寻址间接寻址RI变址寻址相对寻址规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。3）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=01时，选中“数据输入电路”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选择“输出显示电路”中的数码管作为输出设备。4）停机指令指令格式如下：沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸No2676543210OP-CODE0000HA

4、LT指令，用于实现停机操作。指令系统：本机共有16条基本指令，其中算术逻辑指令9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2-1列出了各条指令的格式、汇编符号和指令功能。汇编符号指令格式功能CLRrdMOVrs，rdADCrs，rdSBCrs，rdINCrdANDrs，rdCOMrdRRCrs，rdRLCrs，rd011100rd1000rsrd1001rsrd1010rsrd1011rsrd1100rsrd1101rsrd1110rsrd1111rsrd0-->rdrs-->rdrs+rd+cy-->rdrs-rd-cy-->rdrd+

5、1-->rdrs∧rd-->rdrd-->rdrd逻辑右移rd逻辑左移LDAM，D，rdSTAM，D，rdJMPM，DBZCM，D00M00rdD00M01rdD00M1000D00M1100DE-->rsrd-->EE-->PC当CY=1或Z=1时，E-->PCINaddr，rdOUTaddr，rd010001rd010110rdaddr-->rdrd-->addrHALT停机表2-13．微操作控制部件的设计3.1微指令编码的格式设计本系统设计的微程序字长共24位，其控制位顺序如下：242322212019181716151413121110987654321S3

6、S2S1S0MCnWE1A1BF1F2F3uA5uA4uA3uA2uA1uA0沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸No263.2微操作控制信号设计微指令编码中前18位为操作控制字段和测试字段。uA5-uA0为6位的下地址字段微地址。微指令中个控制位的含义如下：S3、S2、S1、S0、M、Cn是控制运算器的逻辑和算术运算的微命令。S3、S2、S1、S0、M、Cn组合功能表（其中符号“+”表示逻辑“或”运算，符号“*”表示逻辑“与”运算，符号“/”表示逻辑“非”运算，符号“加”表示算术加运算，符号“减”表示算术减运算）：选择M=1逻辑操作M=0算术操作S3S2S1S0

7、Cn=1（无进位）Cn=0（有进位）0000F=/AF=AF=A加10001F=/(A+B)F=A+BF=(A+B)加10010F=/A*BF=A+/BF=(A+/B)加10100F=/(A*B)F=A加A*/BF=A加A*/B加10101F=/BF=(A+B)加A*/BF=(A+B)加A*/B加10110F=(/A*B+A*/B)F=A减B减1F=A减B0111F=A*/BF=A*/B减1F=A*/B1000F=/A+BF=A加A*BF=A加A*B加11001F=/(/A*B+A*/B)F=A加BF=A加B加11010F=BF=(A+/B)加A*BF=(A+/