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组成原理位模型机的设计

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WHEN \

output(word_w-op_w-1 DOWNTO 0) <= STD_LOGIC_VECTOR(mar_out); WHEN \

output <= mdr_out; WHEN \

output <= mem(TO_INTEGER(mem_addr)); WHEN others =>

output <= (OTHERS =>'Z');

END CASE;

END PROCESS;

END ARCHITECTURE;

10. 调试仿真

add_r_out下地址的输出端,clock为时钟脉冲,data_r_out为微指令的输出,mem_addr为内存地址的输入,mode为输出模式的选择,op_out为操作码的输出,output结果的输出,根据模式决定,reset复位信号,

1. mode的值为010,则output中输出为acc中的内容:

STA指令:把9号单元的数据放到acc中,把10号单元的数据放入寄存器中。此时acc值为2,寄存器的值为3,仿真图并不显示。

仿真图1 STA指令

ADD指令:把9号单元的数据放到acc,并与寄存器中的数据相加,把结果放到acc中,acc中的数据为5。

仿真图2 ADD指令

SUB指令:acc中的数据与10号单元的数据想减,结果放到acc中。acc中数据为2。

仿真图3 SUB指令

AND指令:acc中的数据与10号单元的数据相与,结果放到acc中。acc中数据为2。

仿真图4 AND指令

SHL指令:acc中的数据逻辑左移一位,空位补0,结果放入acc中。acc中数据为4.

仿真图5 SHL指令

NOP指令:此操作为空操作,对acc中数据无影响。

仿真图6 NOP指令

JMP指令:跳转到STA指令,将9号单元的数据放到acc中。acc中数据为2.

仿真图7 JMP指令

中的值为001,则则output中输出为pc中的内容: 在此只截了具有代表性的jmp指令截图:

仿真图8 001模式下JMP指令

11. 课程设计回顾总结

本次课程设计我们要设计一台微程序控制的模型计算机,完成对计算机组成原理这门课程的综合应用,达到学习本书的作用。由于计算机设计的部件较多、结构原理较复杂,对于我们这样的初设计者来说感到无从下手,所以我们在整个过程中采取由浅入深,由简单到复杂的放法,通过这次设计,使我们能清楚的了解计算机的基本组成、基本原理和设计步骤、设计思路和调试步骤,为独立完成计算机设计奠定了基础。也是通过这次课程设计,使我学会了我的动手能力以及动脑能力的重要性,同时信心也增强了,在课程设计中通过自己动脑子解决遇到的问题,把书本上学到的知识应用到实践中去,这样也巩固和深化了自己的知识结构。

虽然在设计的过程中遇到了很多问题不是我自己能够独自解决的,但是通过同学和老师的帮助和指导使我遇到的问题得到清楚的解决,同时也让我学到在遇到问题时如何去解决所遇到的问题。虽然在整个设计过程不是很完善,所做的也都只是按老师的最低要求完成的,只是多加了一条指令,但是总的来说这次课程设计还是很成功的,从中我得到了不少的收获,它很好的将理论与实际相结合,既检验了知识还锻炼了思维和设计操作能力。在此次的课程设计中,我要感谢辅导我们的老师们,是你们不辞辛苦的奔波以及对我们的帮助和指导,才让我们顺利的完成了这次课程设计。在此我代表所有的同学跟你们说声谢谢! 参 考 文 献

[1] 罗克露,单立平,刘辉,俸志刚.计算机组成原理.北京:电子工业出版社,2004。 [2] 张兴忠,阎宏印,武淑红.数字逻辑与数字系统.北京:科学出版社,2004。

[3] 杨春武,于艳丽,刘敬晗.tec-ca学生实验指导书.北京:清华大学科教仪器厂,2005。

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