計算機(jī)硬件課程設(shè)計報告---簡單計算機(jī)的設(shè)計

1、.計 算 機(jī) 硬 件 基 礎(chǔ)課程設(shè)計學(xué) 號： 121407103姓 名: 蔡松成班 級: 軟件1201指導(dǎo)老師: 葛桂萍 2013 年 6 月一、設(shè)計目的與要求目的：通過對一個簡單計算機(jī)的設(shè)計，對計算機(jī)的基本組成，部件的設(shè)計，部件間的連接，微程序控制器的設(shè)計，微指令和微程序的編制與調(diào)試等過程有了更深的了解，加深對理論課程的理解。要求：1. 運(yùn)算器：采用單累加器多寄存器結(jié)構(gòu)（開關(guān)KA、KB、KC、KR分別置左、右、右、左）。2. 指令系統(tǒng)：多于16條指令，外設(shè)和內(nèi)存統(tǒng)一編址、統(tǒng)一操作指令。3. 內(nèi)存尋址方式：寄存器直接尋址寄存器間接尋址直接尋址立即數(shù)尋址二、設(shè)計原理1.樣機(jī)邏輯框圖：見圖一2.樣

2、機(jī)指令系統(tǒng)和指令執(zhí)行流程：見表一3.樣機(jī)微指令格式和指令微程序：見表二三、設(shè)計微操作信號1、運(yùn)算器模塊（ALU） SA 接XO接M16 SB 接X1接M17 P0 接CY P1 接A0接SR P2 接A7接SL CA 接非 S3S0 接M23M20 Cn的非 接M19 M 接M18CG 接M11CC 接非OB 接M8OT 接M10CT 接+5V2、寄存器堆模塊（REG）RR 接M1A 接I0B 接I13、指令部件模塊（I-PC） P+1 接M6 GI 接M7 CI 接非 CK 接 CLR 接+5V OI 接M154、內(nèi)存模塊（MEM） RC=M2+非 WC=M3+非5、總線緩沖模塊（BUS）

3、B1、B3 接RF B2=RC+IAB2·IAB10 KA 接IAB0 PA 接IAB16、啟停和時停模塊（R-P） DR 接M5 RCP 接非7、微程序控制模塊（MPG）MLD 接M4MP+1 接+5VMCLR 接R0MCLK 接P0MIG 接地MD10MD6 接地MD5 接I7MD4 接I6MD3 接I5MD2 接I2MD1MD1 接+5V四、硬件接線SA-X0-M16 M-M18 CK- MIG-GND SB-X1-M17 CG-M19 CLR-+5V MD10-GNDP0-CY OB-M8 OI-M15 MD9-GNDP1-A0-SR OT-M10 B1-B3-RF MD8-

4、GNDP2-A7-SL CT-+5V KA-IAB0 MD7-GNDCA-非 -CC RR-M1 KB-IAB1 MD6-GNDS3-M23 A-I0 DR-M5 MD5-I7S2-M22 B-I1 MLD-M4 MD4-I6S1-M21 P+1-M6 MP+1-+5V MD3-I5S0-M20 GI-M7 MCLR-R0 MD2-I2Cn的非-M19 CI-非-RCP MCLK-P0 MD1-MD0-+5V14 13 12 11 10 9 874 LS 001 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874 LS 321 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9

5、 874 LS 001 2 3 4 5 6 716 15 14 13 12 11 10 9 74 LS 1531 2 3 4 5 6 7 8VccM13M14CPCLM12ZCM0WR地VccM9I3A0CYZDLPM6I4PC 0地VccIAB10IAB2地VccM2RCM3WCB2地接線圖五、調(diào)試 1、根據(jù)計算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計指導(dǎo)書，先內(nèi)存，讀內(nèi)存；寫控存，讀控存，看看所用的機(jī)器是否有問題； 2、將自己所連得線路連入機(jī)器中；3、將所有的微指令輸入所用的機(jī)器中，然后依次調(diào)試存取類指令、調(diào)試算邏類運(yùn)算類指令、調(diào)試跳轉(zhuǎn)類I/O設(shè)備操作類指令，看機(jī)器是否可以運(yùn)行存取指令、加減指令、移動指令；

6、4、若不行，檢查自己輸入的程序是否正確以及檢查電路是否有誤；若電路成功，就可以做老師的題目了。六、驗(yàn)收題目005HF5HFFH86H操作數(shù)006H00AH007H地址、(005H)-(006H)+（007H）（008）、(008H)右移四位009H 、(008H)左移兩位00AH七、程序代碼地址指令指令編碼005HF5H006HFFH 007H86H、040LDA 068004106042Mov R0,A44043LDA 058004405045Sub A,R004046Mov R0,A44047LDA 078004807049Add A,R00004ASTA 08A004B0804CLDA

7、088004D0804ERRC AC404FRRC AC4050RRC AC4051RRC AC4052STA 09A005309054LDA 088005508056RLC AC0057RLC AC0058STA 0AA00590A05AFF八、心得體會在實(shí)驗(yàn)的過程中，遇到了很多困難，由于要連的線非常多連線過程和連完之后的檢查都有一定的難度，在老師的幫助和指導(dǎo)下我們完成了。做實(shí)驗(yàn)時一定要親力親為，務(wù)必將每一個步驟，每個細(xì)節(jié)弄清楚，弄明白，實(shí)驗(yàn)后，還要復(fù)習(xí)，思考，這樣你的印象才能深刻，才會記得牢固。否則，過后不久你就會忘得一干二凈，這還不如不做。做實(shí)驗(yàn)時，老師會把一些課本上沒有的知識教給我們，拓寬我們的眼界，使我們認(rèn)識到這門課程在生活中的應(yīng)用是那么的廣泛。通過這次硬件的課程設(shè)計，使我學(xué)到了不少知識，更重要的是，做實(shí)驗(yàn)的