成 绩 评 定 表
学生姓名 专 业 刘建成 班级学号 1103050115 计算机科学课程设计题目 与技术 多寄存器减法\\右移位\\输入输出等指令实验计算机设计 评 语 组长签字： 成绩 日期
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2013 年6月21 日
课程设计任务书
学 院 学生姓名 课程设计题目 信息学院 刘建成 专 业 计算机科学与技术 班级学号 1103050115 多寄存器减法\\右移位\\输入输出等指令实验计算机设计 实践教学要求与任务: 利用EL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的复杂实验计算机的设计。具体要求如下： 1、 掌握实验计算机的整机结构。熟悉实验计算机的组装和调试方法。 2、 设计如下几条机器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字长设计。 算术减法运算指令：SUB rs，rd （功能rs - rd -> rd） 输入输出指令：IN #DATA，rd （功能DATA -> rd） OUT Ri （功能Ri的值 -> LED输出） 转移指令： JMP ADDR （功能ADDR -> PC） 右移位运算指令：RRC rs，rd（功能rs的值带进位循环右移一位-> rd） 3、 设计微指令的格式, 编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。 4、通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。 IN #data，R0 IN #data，R2 SUB R0， R2 RRC R2， R0 OUT R0 JMP 00H 工作计划与进度安排: 第17周：布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装与调试。 第20周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。 指导教师： 专业负责人： 学院教学副院长： 2013年 6月21日 2013年 6 月22日 2013年6 月22日 word文档 可自由复制编辑
目录
1. 实验计算机的设计 ................................... 2 1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图 ................ 2 1.2指令系统的设计 .................................. 3 1.3微操作控制部件的设计 ............................ 6 1.3.1微指令编码的格式设计 ....................... 6 1.3.2微操作控制信号设计 ......................... 6 1.3.3微程序顺序控制方式设计 ..................... 7 1.4编写调试程序 ................................... 15 2． 实验计算机的组装 ................................. 16 3． 实验计算机的调试 ................................. 16 3.1 调试前准备 .................................... 16 3.2调试步骤和调试结果 ............................. 19 3.3心得体会 ....................................... 19 4、参考文献 ....................................... 21
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1. 实验计算机的设计
1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图
此模型机是由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大部分组成。 74299 程序计数器PC 地址寄存器AR 数据暂存器LT1 数据暂存器LT2 存储器 （MEM） 寄存器R2 寄存器R2 寄存器R2 微控器 脉冲源及时序 指令寄存器IR 输入设备 输出设备 word文档 可自由复制编辑
图1.1模型机结构图
1.运算器又是有299，74LS181完成控制信号功能的算逻部件，暂存器LDR1，LDR2，及三个通用寄存器R0，R2等组成。
2.控制器由程序计数器PC、指令寄存器、地址寄存器、时序电路、控制存储器及相应的译码电路组成。
3.存储器RAM是通过CE和W/R两个微命令来完成数据和程序的的存放功能的。 4输入设备是由置数开关SW控制完成的。 5.输出设备有两位LED数码管和W/R控制完成的
图1-1中运算器ALU由U7--U10四片74LS181构成，暂存器1由U3、U4两片74LS273构成，暂存器2由U5、U6两片74LS273构成。微控器部分控存由U13--U15三片2816构成。除此之外，CPU的其他部分都由EP1K10集成。
存储器部分由两片6116构成16位存储器，地址总线只有低八位有效，因而其存储空间为00H--FFH。
输出设备由底板上的四个LED数码管及其译码、驱动构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据总线的数据送入数码管显示。在开关方式下，输入设备由16位电平开关及两个三态缓冲芯片74LS244构成，当DIJ-G为低电平时将16位开关状态送上数据总线。在键盘方式或联机方式下，数据可由键盘或上位机输入，然后由监控程序直接送上数据总线，因而外加的数据输入电路可以不用。
本系统的数据总线为16位，指令、地址和程序计数器均为8位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器和程序计数器时，只有低八位有效。
1.2指令系统的设计
规定：表1.1寄存器表
（1）存储器访问及转移指令
设计的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），指令格式见表1.2存储器的访问表：
表1.2存储器的访问表 7 6 5 4 3 2 1 0 Rs或rd 00 01 10 选定寄存器 R0 R1 R2 word文档 可自由复制编辑
计算机组成原理课程设计(全)
