江苏大学
计算机组成原理课程设计报告
专业名称：网络工程 班级学号： 3130610031 学生姓名： 张 杰 指导教师：胡广亮
设计时间：2013年6月24日—2013年7月2日
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第一天：熟悉微程序的设计和调试方法
一、设计目标
1、掌握微程序的设计方法
2、熟悉利用调试软件运行、调试微程序的方法 二、操作提示 1、连接实验设备
注意：请在断电状态下连接调试电缆。 2、下载FPGA配置数据
从课程网站下载CPU.sof等文件，使用Quartus II Programmer 软件将CPU.sof下载到 FPGA。
3、输入微程序
利用调试软件将微程序写入控存，微程序如下。
取指令微程序
取源操作数为立即数的微程序
取目的操作数为寄存器寻址的微程序
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MOV指令的微程序（目的数寄存器寻址）
4、输入调机程序
今天的将调机程序就是一条指令：“ MOV #0001H, R1”。首先将指令翻译成机器码，根 据指令的编码规则，该指令的编码是：0761 0001。然后利用调试软件将指令码写入主存， 地址从主存的0030H开始。 5、调试微程序。
利用调试软件“Step”按钮控制微指令单步执行，执行结果如图 2.3所示
2.3 例2.1 MOV指令的单步运行跟踪数据
6、分析微程序的执行结果，一般方法如下：
首先分析微程序执行流程是否正确，根据前面指令微流程的设计，理论上该指令微程序 的执行顺序应该是001→002→003→004→00B→00F→016→006→018→007→031→02D→ 02E→000，通过调试软件的执行结果图 2.3可以看出，该指令微程序的微指令次序是正确的。
如果执行的微指令次序不正确，那就要分析原因，检查BM和NC设置是否正确、检查uAR 的各个输入信号的值是否正确，如IR、NA等。
然后分析指令的运行结果。理论上本条测试指令执行完后，R1的值应该是0001。通过 调试软件的执行结果图 2.3可以看出，指令执行结果是正确的。如果结果不对，就需要进一
步分析每一条微指令。分析的方法是针对微指令的每一条微命令，查看相应微操作前后相关 模块的数据变化是否与指令微流程一致。下面举个例子说明如何分析每条微指令的。 图 2.3的微地址为000B（uAR＝000B）的控存单元所对应的内容为2008000F，即微指 令为2008000F，所代表的微操作是：PCoe，ARce，即PC的内容送IB、IB的内容送AR， 理论上的正确结果应该是IB=0031， AR=0031；通过图 2.3的000B单元微指令的执行结果可
以看出，IB 的数据由上一条微指令的结果0000→0031, AR 的数据由上一条微指令的结果 0030→0031，说明本条微指令执行结果是正确。
从上面的分析可以看出，要想检查运行结果是否正确，关键是要清楚理论上正确的结果 是什么。这就要求实验者对指令的微程序流程非常清楚，从而达到了理解计算机内部信息流 动过程、掌握计算机工作原理的目的。所以实验者应重视实验数据的分析工作，否则就失去
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了实验的意义。
1、测试内容：立即数寻址、寄存器寻址
测试指令（或程序）：MOV #0001H, R1 机器码：
内存地址(H) 0030 机器码(H) 0761 0001 汇编指令 MOV #0001H, R1 运行结果：
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第二天取操作数微程序的设计和调试
一、设计目标
设计并调试取操作数的微程序。 二、取操作数微流程
004取源操作数入口5:M→mAR1,0008寄存器寻址寄存器间接寻址变址寻址00A立即/直接/间接/相对寻址00BPCoe, ARcePCoe, ARce00C00FARoe′, RD,DRce′, PCincARoe′, RD, DRce′, PCinc6:M′→mAR2,1010相对间接直接立即00D010012DRoe, AceDRoe, AceDRoe, ARce00EGRSoeADD, SV011013PCoeADD, SVARoe′, RD, DRce′009017014GRSoe, ARceSoe，ARceDRoe, ARce008015GRSoe, TRce0:NA→mAR006ARoe′, RD,DRce′016DRoe, TRce0:NA→mAR006进入取目标操作数
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计算机组成原理课程设计（江苏大学最新版）
