计算机组成原理课程设计报告

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课 程 设 计 报 告

课程名称 计算机组成原理 课题名称 复杂模型计算机的设计

专 业 网络工程 班 级 0901班 学 号 200903120126 姓 名 指导教师 陈华光、陈多、唐北平

2011年 9 月2 日

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湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书

课程名称 计算机组成原理 课 题 复杂模型计算机的设计

专业班级 网络工程0901班 学生姓名 学 号 200903120126 指导老师 陈华光、陈多、唐北平 审 批 陈华光

任务书下达日期 2011年7月8 日 任务完成日期 2011年9月2日

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一、设计内容与设计要求

1．设计内容

模型机是由五个部分组成的计算机，通过它可以理解计算机整机的结构及功能，理解CPU、存储器、中断控制器、总线的结构及实现逻辑和各部件之间的接口关系。本次课程设计的主要内容是利用西安唐都公司的TDN-CM++的内部可编程资源，设计一个模型计算机。本课程设计的主要目的是通过部件级的模型机的设计和调试，使学生理解计算机由5部分组成，掌握计算机的工作过程，从“指令—微指令—微操作”概念的理解，从而清晰地建立计算机的整机概念，并培养学生分析和解决实际问题的能力，同时增强学生的动手能力。

2．设计要求：

(1) 借助于TDN-CM++的内部可编程资源，运算器单元，控制存储器，微命令寄存器，地址转移逻辑，微地址寄存器，控制时序信号单元，寄存器组，总线，输入\\输出单元等，用微程序的方式设计一台的模型计算机。设计包括模型计算机组成的设计，指令系统的设计，并用汇编语言完成设计并调试成功。

(2) 复杂模型机的设计要求 (参考P107-115)

模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。

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。 设计2条访内指令，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）。

设计2 条I/O 指令，输入（IN）和输出（OUT）指令采用单字节指令。 设计停机指令1条用单字节表示。 (3) 调试的程序 第一组

地址（H） 内容（H） 助记符 说明 $P00 44 IN 01 R0 INPUT device->R0 $P01 46 IN 01 R2 INPUT device->R2 $P02 98 ADC R2 R0 R2+R0+CY->R0 $P03 81 MOV R0 R1 R0->R1 $P04 F5 RLC R1 R1 R1右移一位

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$P05 0C BZC 00 00 00->PC $P06 00 第二组

地址（H） 内容（H） 助记符 说明 $P00 45 IN 01 R1 INPUT device->R1 $P01 00 LDA 00 00 R0 (20)-> R0 $P02 20

$P03 86 MOV R1 R2 R1->R2 $P04 A8 SBC R2 R0 R2-R0-CY->R0

$P05 F5 RLC R1 R1 R1右移一位 $P06 0C BZC 00 00 00->PC $P07 00 第三组

地址（H） 内容（H） 助记符 说明 $P00 46 IN 01 R2 INPUT device->R2 $P01 84 MOV R2 R0 R2-> R0

$P02 44 IN 01 R0 INPUT device->R0 $P03 98 ADC R2 R0 R2+R0+CY->R0 $P04 E2 COM R2 NOT R2 ->R0 $P05 D6 STA 00 0A R2 R2 ->(0A) $P06 0A

$P07 0C BZC 00 00 00->PC $P08 00

在规定的时间内以小组为单位完成相关的系统功能实现、数据测试和记录并进行适当的分析。

要求,同一小组的每个同学必须分析一条不同的机器指令的微程序的组成,说明组成该机器指令的每一条微指令的微命令(不同的控制信号的组成)。要求修改一条微指令。

(4)按本任务书的要求，编写《课程设计报告》（Word文档格式）。并用A4的复印纸打印并装订。

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(5)在规定的时间内，请各班学习委员收齐课程设计报告在星期五交陈华光老师。

3．分组及安排

分5组，学号除以5取余数，余数为0的同学做复杂模型机1、余数为1的同学做复杂模型机2，余数为2的同学做复杂模型机3，余数为3的同学做基于RISC的模型机，余数为4的做流水线模型机，每个组必须独立完成指定的题目，每个同学按要求独立完成课程设计报告。 4．成绩评定

程序设计方案是否合理；程序设计是否正确；调试结果；设计说明书的质量高低；答辩时回答问题情况；课程设计周表现情况；总评成绩记入“课程设计成绩评分表”。 二、进

度安排

第 1周-2 周，具体安排如下：

星期 一 二 三 三 四 五 一 二 四

时间 上午8:00-12.00 下午2.3:0-6.30 上午8:00-12.00 下午2.3:0-6.30 下午2.3:0-6.30 下午2.3:0-6.30 下午2.3:0-6.30 上午8:00-12.00 下午2.3:0-6.30 班级 第1周 计算机0981 计算机0981 计算机0981 计算机0901/02 计算机0901/02 计算机0901/02 网工0901/02 网工0901/02 网工0901/02 接线 系统调试实现 调试 调试 接线 系统调试实现 接线 调试 系统调试实现 E-510 E-510 E-510 E-510 E-510 E-510 E-510 E-510 E-510 内容 地点 范文范例 学习指导