班级： 姓名： 完成时间：
学号：
计算机组成原理课程设计报告
一、课程设计目的
1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程 序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；
2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机 系统的概念； 3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。 二、课程设计的任务
针对 COP2000 实验仪， 从详细了解该模型机的指令 /微指令系统入手， 以实现乘法和除法运 算功能为应用目标，在 COP2000 的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微 程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。 三、 课程设计使用的设备（环境） 1．硬件
? COP2000 实验仪 ? PC 机 2．软件
? COP2000 仿真软件
四、课程设计的具体内容（步骤）
1．详细了解并掌握 COP 2000 模型机的微程序控制器原理， 通过综合实验来实现 该模型机 指令系统的特点：
1） 指令系统特点与设计
模型机的指令码为 8 位，根据指令类型的不同，可以有 0 到 2 个操作数。指令码的最 低两位用来选择 R0-R3 寄存器，在微程序控制方式中，用指令码做为微地址来寻址微程序 存储器，找到执行该指令的微程序。而在组合逻辑控制方式中，按时序用指令码产生相应 的控制位。在本模型机中，一条指令最多分四个状态周期，一个状态周期为一个时钟脉冲， 每个状态周期产生不同的控制逻辑，实现模型机的各种功能。模型机有 24 位控制位以控制 寄存器的输入、输出，选择运算器的运算功能，存储器的读写。
指令系统包括以下七类：
2）模型机寻址方式 模型机的寻址方式 算术运算指令 指令举例说明 逻辑运算指令 @R? AND A, MM AND A, #II OR A, ADD A, R? ADD A, A, MM OR A, #II @R? ADD A, MM ADD A, #11 ADDC A, R? ADDC A, @R? ADDC A, MM ADDC A, #II SUB A, 移位指令 R? SUB A, @R? SUB A, MM SUB A, #II SUBC A, R? SUBC A, @R? SUBC A, MM SUBC 数据传输指令 @R? MOV A, MM MOV R?, A MOV @R?, A MOV MM, A MOV R?, #II 中断返回指令 跳转指令 JZ MM JMP MM CALL MM RET AND A, R? AND A, MOV A, R? MOV A, JC MM R? OR A, @R? OR MOV A, #II CPL A 输入/输出指令 READ MM WRITE MM IN OUT RR A RL A RRC A RETI RLC A A, #II 操作数累加器A。 例如“CPL A是将累加器 A的值取反，还有些是隐含 寻址累累加器寻址 加器A ； 例如“OUT是将累加器 A的值输出到输出端口寄存 器 OUT。 参与运算的数据在 R0-R3的寄存器中。 寄存器寻址 例如“ADD A,R0'是将寄存器 R0的值加上累加器 A 的值，再存入累加器 A中 参与运算的数据在寄存器 寄存器间接寻址 器R0-R3中。 例如“ MOV A,@R1是将寄存器R1的值作为地址， 把存储器EM中该地址的内容送入累加器 A中。 将存储器EM中，数据的地址为指令的操作数。 例如“AND 存储器直接寻址 A,40H' 40H单元的数据与累加器 A的值 作逻辑与运算，结果存入累加器 参与运算的数据位指令的操作数。 立即数寻址
EM中，数据的地址在寄存 A。 例如“SUB A,#10H从累加器 A中减去立即数10H， 结果存入累加器 A。
计算机组成原理课程设计实验报告书
