組成原理課程設(shè)計-復(fù)雜模型機

1、課程設(shè)計報告課程名稱：計算機組成原理 設(shè)計題目：復(fù)雜模型機業(yè)：xxxxxx姓 名：xx 學(xué) 號：xxxxx 同組人：xxxxxx 指導(dǎo)教師：xx二零一六年一月1、課程設(shè)計任務(wù)書 31.1 設(shè)計任務(wù) 31.2 性能指標(biāo)和設(shè)計要求 32、本設(shè)計模型機體系結(jié)構(gòu)及功能 32.1 模型機的體系結(jié)構(gòu) 32.2 模型機所具有的基本功能 43、模型機硬件設(shè)計 43.1 模型機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 43.2 模型機的硬件實現(xiàn) 53.3 模型機數(shù)據(jù)通路的設(shè)計 54、模型機機器指令系統(tǒng)設(shè)計 64.1 指令設(shè)計 64.2 指令格式 64.3 指令系統(tǒng) 85、模型機控制器微程序設(shè)計 95.1 機器指令周期分析 95.2 模型機

2、硬件譯碼電路 95.3 微程序流程圖設(shè)計 115.4 微指令格式設(shè)計 125.5 微指令編碼設(shè)計 125.6 微指令地址及控存存儲器設(shè)計 136、模型機功能測試 146.1 機器指令功能調(diào)試 146.2 整機功能測試 177、結(jié)論 188、致謝 189、附 181、附一 182、附二 191、課程設(shè)計任務(wù)書1.1 設(shè)計任務(wù)1、 基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)。2、在基本模型機的基礎(chǔ)上設(shè)計一臺復(fù)雜模型機。1.2 性能指標(biāo)和設(shè)計要求利用所學(xué)過的理論知識，特別是微程序設(shè)計的思想，設(shè)計基于微程序控制器的模型計算機，包括設(shè)計相應(yīng)的硬件平臺、機器指令系統(tǒng)和微指令等。設(shè)計環(huán)境為T4CMA計算機組成原理教學(xué)實驗箱、微

3、機，聯(lián)機軟件等。同時設(shè)計好基于模型機的測試驗證程序，并在設(shè)計好的硬件平臺上調(diào)試通過，以驗證所設(shè)計的模型機功能的可行性與可靠性。在設(shè)計完成的前提下，撰寫出符合要求的課程設(shè)計說明書并通過設(shè)計答辯。1. 基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)設(shè)計一臺簡單模型機，在具備基本必要的硬件平臺的基礎(chǔ)上，進一步要求其機器指令系統(tǒng)至少要包括五條不同類型指令：如一條輸入指令（假設(shè)助記符為IN）, 一條加法指令（假設(shè)助記符為 ADD , 一條輸出指令（假設(shè)助記符為 OUT、一條無條件轉(zhuǎn)移指令（假設(shè)助記符為JMP和一條停機指令（假設(shè)助記 符為HLT）;在設(shè)計好的模型機基礎(chǔ)上，設(shè)計一個進行兩個數(shù)求和運算的測試 驗證程序，用以驗證模型機功

4、能的可行性與可靠性。2. 在任務(wù) 1 的基礎(chǔ)上，增加機器指令系統(tǒng)的功能，設(shè)計具有不少于10 條機器指令的復(fù)雜指令系統(tǒng)模型機，包含算術(shù)邏輯指令、訪問內(nèi)存指令、控制轉(zhuǎn)移指令、輸入輸出指令、停機指等令。數(shù)據(jù)的尋址方式采用寄存器直接尋址。利用設(shè)計的復(fù)雜模型機實現(xiàn)兩個數(shù)的減法運算并判斷差得正負(fù)，差為正數(shù)則輸出A，差為負(fù)數(shù)則輸出B,差為零則輸出C。在設(shè)計好的模型機基礎(chǔ)上，進一步設(shè)計一個測試驗證程序，驗證模型機功能的可行性與可靠性。3、基本模型機和復(fù)雜模型機的CPU數(shù)據(jù)字長為8位，采用定點補碼表示。指令字長為8 的整數(shù)倍。微指令字長為24 位。2、本設(shè)計模型機體系結(jié)構(gòu)及功能2.1 模型機的體系結(jié)構(gòu)依據(jù)計算機

5、系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計的模型機可簡化為圖1 所示的四層結(jié)構(gòu)。我們需要對每一個層次進行設(shè)計和實現(xiàn)。匯編語言編寫的應(yīng)用程序用微指令程序解釋機器指令微指令由硬件直接執(zhí)行圖1模型機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)對于最上層的應(yīng)用程序，本次設(shè)計需要設(shè)計一個應(yīng)用程序的測試實例來驗 證下面三層構(gòu)成的模型機的功能可行性與可靠性。2.2 模型機所具有的基本功能本模型機共設(shè)計三大類指令，其中包括運算類指令，控制轉(zhuǎn)移類指令， 數(shù)據(jù)傳送類指令。運算類指令包含三種運算，算術(shù)運算，邏輯運算和移位運 算。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移類指令包含訪問內(nèi)存指令、輸入輸出指令等，控制類指令包括 停機指令等。實現(xiàn)的功能如：兩寄存器的內(nèi)容相加減，寄存器中數(shù)據(jù)的移位， 外

6、設(shè)與寄存器內(nèi)容交換等多種功能。3、模型機硬件設(shè)計3.1 模型機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定模型機應(yīng)具有的基本功能部件以及它們之間的數(shù) 據(jù)通路。根據(jù)課堂中所掌握的知識我們可以知道，計算機是由五大部件組成，包括： 運算器，控制器，存儲器，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。所以我們在設(shè)計硬件時基于所 給出的實驗平臺選出我們所需要的五大部件（其中包括一些必要的寄存器件）。根據(jù)課堂上掌握的只是我們可以知道計算機中總線類型分為：數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線。因此我們在連接線路時脫離不了這三大類型相應(yīng)的信號（數(shù)據(jù)信號，地址信號，控制信號）。并且我們根據(jù)馮諾依曼機的特點可以知道，計算機 的指令在內(nèi)存中按照其執(zhí)行順序存放

7、，并且對于微程序控制器的計算機，控存中 必須有固化的微指令。3.2 模型機的硬件實現(xiàn)在本次設(shè)計中，硬件的實現(xiàn)基于已給出的實驗平臺，并根據(jù)我們所設(shè)計的模 型機選擇具有控制數(shù)據(jù)通路開關(guān)的必須元器件，通過接插線（各種連線等）將具有控制數(shù)據(jù)通路的相關(guān)引腳進行器件連接，組成所設(shè)計的模型機硬件系統(tǒng)（物理 機）。3.3 模型機數(shù)據(jù)通路的設(shè)計在上面總體結(jié)構(gòu)和硬件實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，我們組根據(jù)各部件之間的邏輯組成關(guān) 系并綜合考慮計算機的速率以及可靠性等各方面因素， 設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)通路結(jié) 構(gòu)。數(shù)據(jù)通路的不同，執(zhí)行指令所需要的邏輯操作也就不同， 計算機的結(jié)構(gòu)也就 不同。在此基礎(chǔ)上，在后面的微指令設(shè)計階段，就可以依據(jù)數(shù)據(jù)

8、通路關(guān)系確定模 型機工作過程中的所有微操作，并進一步確定微指令格式中的相應(yīng)微命令。本模型機的硬件實現(xiàn)電路如下圖所示：時序與掘fl臺單仁口（1肺 FLriw7 , LkIT他元T ITdYMRT埴址總技XIOirX()RrnINX單元"J m i.Enn OUT單元J)ALDRALl&RER 單元 I A3 1七rovni ion 如 心An卬1X111*1 IHSFF<L>：'R_PRDJ!RI_R洋,即nmLDl RIXW：l.DAKl-DPCE7raI.OADI DARo- I .dpc o LP圖 5-3-6圖中MC單元（控制器）與其右側(cè)的三個單元之

9、間以及ALU&REG單元問 的連線均為本模型機中數(shù)據(jù)通路的控制開關(guān)的引腳，控制相關(guān)微命令從而執(zhí)行對應(yīng)的微操作。本模型機的數(shù)據(jù)通路框圖:4、模型機機器指令系統(tǒng)設(shè)計4.1 指令設(shè)計模型機設(shè)計三大類指令共十六條，其中包括運算類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令， 數(shù)據(jù)傳送類指令。運算類指令包含兩種運算，算術(shù)運算、邏輯運算，設(shè)計有 5 條運算類指令，分別為：ADD AND INC、SUB OR所有運算類指令都為單字節(jié)， 尋址方式采用寄存器直接尋址。控制轉(zhuǎn)移類指令有三條HLT、JMP BZC用以控制程序的分支和轉(zhuǎn)移，其中 HLT為單字節(jié)指令，JMP和BZC為雙字節(jié)指令。數(shù) 據(jù)傳送類指令有IN、OUT MOV

10、LDI、LAD STA、PUSH POP# 6條，用以完 成寄存器和寄存器、寄存器和 I/O、寄存器和存儲器之間的數(shù)據(jù)交換，除 MOV 指令為單字節(jié)指令外，其余均為雙字節(jié)指令。4.2 指令格式所有單字節(jié)指令（ADD AND INC、SUB OR RR HLT PUSH、MOV&式如下:7 6 5 43 21 0OP-CODERSRD其中，OP-CODE為操作碼，RS為源寄存器，RD為目的寄存器，并規(guī)定:RS或 RD選定的寄存器00RO01R110R211R3IN和OUT的指令格式為:7 6 5 43 21 07-0 (2)OP-CODERSRDP其中括號1表示第一個字節(jié)，2表示第二個字

11、節(jié)，P為I/O端口號，占用一 個字節(jié)，并規(guī)定：A7 A6選定地址空間00IOY000-3F01IOY140-7F10IOY280-BF11IOY3C0-FF其中，A7和A6是地址總線的高2位，I/O地址譯碼圖如下:A6AlY1ONY11NY12NY13NY2ONY21NY22NY23ND-I0Y0 T AV 1臼T BlA2Bd> 1 U 1 1.thvo1r1U 1 yD DDD-'1013G2N圖 5-3-1I/O地址譯碼原理PUSH的指令格式為:7 6 5 43 2 (1)1 0 (1)OP-CODERSRP （作為棧指針 的寄存器SP）系統(tǒng)設(shè)計五種數(shù)據(jù)尋址方式，即立即、直

12、接、問接、變址和相對尋址，LDI指令為立即尋址，LAD、STA、JMP和BZC指令均具備直接、間接、變址和相 對尋址能力。LDI的指令格式如下，第一字節(jié)同前一樣，第二字節(jié)為立即數(shù):7 6 5 4 3 21 0 (1)70 (2)OP-CODERSRDdataLAD STA JMPW BZC指令格式如下：7 6 5 4 (1)3 2 (1)1 0 (1)70OP-CODEMRDD其中M為尋址模式，具體見表5-3-2 ,以R2作為變址寄存器RI:尋址模式M啟效地址E說明00E=D直接尋址01E=(D)間接尋址10E=(RI)+DRI變址尋址11E=(PC)+D相對尋址POP的指令格式如下:7 6

13、5 4 (1)3 2 (1)1 0 (1)70 (2)OP-CODEXXRP（作為棧指針的 寄存器SP）取最后兩位作為RD4.3 指令系統(tǒng)匯編符號指令的格式功能MOV RD , RSADD RD , RSSUB RD , RSAND RD , RSOR RD , RSRR RD , RSINCRDPUSH RSRS f RDRD+RS f RDRD- RS f RDRD A RS RDRD V RS RDRS右循環(huán)一 RDRD+1 RD將指定寄存器中的內(nèi) 容壓入棧中0100RSRD0000RSRD1000RSRD0001RSRD1001RSRD1010RSRD0111*RD1011RSRP （

14、作 為棧頂 指針SP）LAD M D,RDSTA M D,RSJMP M DBZC M, D1100MRDDE一 RDREHEEfPC當(dāng)FC或FZ=1EfPC1101MRDD1110M*D1111M*DIN RD,POUT P,RSPOP RDP 一 RDRS P將棧內(nèi)數(shù)據(jù)彈出至指定 寄存器0010*RDP0011RS*P0011*RPRD最后 兩位HALT停機0101*5、模型機控制器微程序設(shè)計5.1 機器指令周期分析根據(jù)課堂所掌握的知識，我們可以知道機器指令周期可以分為兩部分：取指周期和執(zhí)行周期。在本模型機中不同的機器指令取指周期都是相同的，都需要經(jīng)過兩個CPU周期和P<1>測

15、試。其中，兩個 CPU周期在數(shù)據(jù)通路上先后完成 PC->AR,PC+1和MEM->IR的控制和傳送操作；在 P<1>測試階段，對機器指令 的操作碼進行測試，確定指令實現(xiàn)的功能。對于執(zhí)行周期，每個機器指令執(zhí)行過程互不相同，所經(jīng)過的 CPU周期數(shù)以及在 不同周期對應(yīng)的數(shù)據(jù)通路操作也不盡相同。 設(shè)計過程中，我們組根據(jù)每一條機器 指令所要實現(xiàn)的功能，設(shè)計出其在執(zhí)行過程中每個 CPU周期在數(shù)據(jù)通路上完成 的操作，并繪制出它的微程序流程圖。5.2 模型機硬件譯碼電路復(fù)雜模型機指令多，尋址方式多，只用一種測試已不能滿足設(shè)計要求，為此譯 碼電路更復(fù)雜，如下圖所示：圖指令譯碼原理圉其中，

16、I7 I0為機器指令的第7位到第0位，T4表示在T4為高電平時有 效。本實驗用到4個通用寄存器R0R3,對寄存器的選擇是通過指令的第四位， 為此還得設(shè)計一個寄存器譯碼電路：LDRiRD Bl0l1Y10NA1Y1 INB1Y12NA2Y13NB2Y20NG1NY21NG2NY22NY23N741 39c2:4 DECODERZ> o oo oo o741 39I 2l3RS BA1B1A2B2G1NG2NY10N qY11 N QY1 2N qY13NY20NY21 NY22NY23NpLDROLDR1LORNLDR3RO_BR1_BRN_曰R3_B2:4 DECODER圖5 3 4 寄

17、存器譯碼原理圖5.3 微程序流程圖設(shè)計微程序流程圖與方框圖表示的指令的指令周期是一致的，一個方框是一個 CP明期，一個CP明期對應(yīng)一條為指令。+復(fù)*W-<5萬山十司MOM+¥-¥-OS:£%<專，茶山茶十號岳-<AdH-賈，S學(xué)=<£豈孑士 MUJ第晶茂二£TBHd二餐笈-SA.y父<。忙<£:<£與支<3HAsBrt+工 6ndluhA,芝LL至*5 二1二一場4.dod0也X支烹mA的m*£比口HAV7W高二 T餐U-ioz出父料，作0矍60戔曲出SE.£

18、;o由ns3VQ-4E2右 W言-J工 m，u-d二口金02占AC1H4QMT©6近八小W口發(fā)，呼<0代拈工_uno中心W2H*.4區(qū)，口鼠占N4合口<5.4 微指令格式設(shè)計由上述程序流程圖可知，本模型機共用到了 60條微指令，所以直接微地 址需要6 控制數(shù)據(jù)通路開關(guān)的為命令共有16種（包括3種P測試），但考慮本機硬 件上最大支持24位的微指令，若用直接表示法，微指令字較長，24位可能不夠， 因此本模型機采用混合表示法；考慮到后期拓展及同組互斥的性質(zhì)， 將上述的微 命令分到A, B, C三個字段中，每個字段長3位。 模型機中有針對運算器的操作，因此需要 5位控制參數(shù)CN和

19、S3S0控 制運算器的工作方式 模型機中有針對主存及外設(shè)的操作，所以需要 3位微命令I(lǐng)O/M, WR和 RD,分別表示針對外設(shè)/主存，讀操作或?qū)懖僮鳌＞C上所述，我們所設(shè)計的模型機的微指令字長應(yīng)為23位，但綜合考慮到后后期功能的拓展以及設(shè)計上的便捷，所以我們決定將字長拓展至24位。微指令格式如下所示:232221201018-1514-1211-98-65-0M23CNWRRDIOMS3-S0A字段B字段C字段UA5-UA05.5 微指令編碼設(shè)計微指令中A、B CE個字段的編碼方案如下表:A字段B字段C字段14 13 12選擇11 10 9選擇876選擇000NOP000NOP000NOP001

20、LDA001ALU-B001P<1>010LDB010RS_B010P<2>011LDRi011RD_B011P<3>100保留100RI_B100保留101LOAD101保留101LDPC110LDAR110PC_B110保留111LDIR111保留111保留其中，M23為補充位，無效，置為0; IOM位置0時為主存，置1時為IO 外設(shè)；WR和RD置1時有效，置0時無效控制參數(shù)CN和S3 S0所控制實現(xiàn)的運算邏輯功能表如下運算類型S3 S2 S1 S0CN功能邏輯運算0000xF=A （直通）0001xF=B （直通）0010xF=AB （直通）0011x

21、F=A+B （直通）0100xF=/A （直通）移位運算0101xF=A不帶進位循環(huán)右移 B （取低3位）位（FZ）01100F=A邏輯右移一位 （FZ）1F=A帶進位循環(huán)后移一位（FC, FZ）01110F=A邏輯左移一位（FZ）1F=A帶進位循環(huán)左移一位（FC, FZ）算術(shù)運算1000x置FC=CN (FC)1001xF=A 力口 B (FC, FZ)1010xF=A 力口 B 力口 FC (FC, FZ)1011xF=A 減 B (FC, FZ)1100xF=A 減 1 (FC, FZ)1101xF=A 力口 1 (FC, FZ)1110x（保留）1111x（保留）5.6 微指令地址及控

22、存存儲器設(shè)計首先確定取值過程中兩條微指令在控存中地址，以及第二條指令的直接微地址。其次，在此模型機中，所有機器指令執(zhí)行過程中第一條微指令所在的微地址 由P<1>測試前的默認(rèn)微地址和機器指令操作碼經(jīng) P<1>測試后決定；其次，執(zhí)行 過程中最后一條微指令的直接地址應(yīng)該設(shè)為第一條取值微指令所在的微地址；然后，設(shè)置其余微指令所在的微地址，我們組采用的方法為對于每一道微程序， 若 不存在P<2>和P<3>測試，則入口地址從低到高從上向下為每條微指令分配微地 址，因為下一條微指令的微地址即為上一條微指令的直接微地址，若存在 P<2> 或P<

23、3>測試，則還應(yīng)通過譯碼電路來求其后續(xù)微地址；最后，分配完微地址后， 將所有微指令寫入控存對應(yīng)的位置中。對于控存的要求，控存的容量至少要等于所有微指令的個數(shù)，即控存的位數(shù) 應(yīng)大于等于直接微地址的位數(shù)。6、模型機功能測試6.1 機器指令功能調(diào)試$P 00 62 ;LDI RD,1F讀入棧頂指針，用R2作為棧指針$P 01 1F$P 02 60$P 03 06$P 04 B2;LDI RD,06;PUSH R0,將立即數(shù)賦給壓棧寄存器，壓棧寄存器為其中棧指針為R2固定死的R0$P 05 A2 ;將出棧的數(shù)PORB來$P 06 00 ;選擇出棧的目的寄存器為 R0$P 07 30 ；將出棧的數(shù)

24、顯示出來$P 08 40 ; 顯示POP出來的數(shù)$P 09 50 ; 暫停下面展示的是一些測試過程中的部分截圖：R血癌薩中牌群值型】n rrA |*$ Aflt:0 -MJqwIMrl:l3D,Kix-z*w6>>lJV,Ellmw.HIK'w3llKE即ra3 WE(4mBMMgB=L>fi:5MMELf!EHl3l3=:=:l5中2甘 l* » ! (4 r> !*口® HhiLiRirki AJECi Ursi #K'l Hhii加讓電阻地址西碼i»l 4ai - W.b ' mail取指周期：PC->A

25、R PC+1向.而SWFi »£：M»U-Bfd <! iG.I-.-HH -七 U 門 西尋 I » UI “K3WiVI *n際。Kh>Li «M-：r > RM'Ci AXD> UM1I *心：；SHiS-' BT：'：Wl «V:i'ii口 rir占用第也WH = Bxl.lwwuHKR!1l»EIM<JKIMBCBntuM*.H,口ETE0於修FTUFTU:一匕VE =1蹌*M ，HKis;u fKN,3lilld:B!liiw-jLTmHml1llcL

26、ILi:IJMzlXEnMH-M?1,二 FHiU Mfli 國 Ki£ AWJti /iML 口 JUjjji »>I Mi£i MRij；! 口Qq? 上;E 汨 Z3k J |卓曲Mt,，- ? !S*l Th TF t i U ri?LDI執(zhí)行周期：MEM->R0H e用停用此 0i. B-fe- >.bla :E iYH S t-上 it Ahi i-THiEj Mti 1-li; ai nii L*1j£ii Hiv-Jii rtiji riiih0 EE kJH LLJT ffl 1- Ml in F T H ”rr*E

27、口回 MH3dl地址尊林的陽良：工殖匕累口邛總器：工轉(zhuǎn)EEWM界器總nW胃器鼠或而PUSH執(zhí)行周期:R2->AR （該過程中R2充當(dāng)棧頂指針指向內(nèi)存中棧頂）P * （DE EJ青：!工碗茂凈 £CPU二帝施Q Eff Q »»M -t»PUSH執(zhí)行周期：R2-1->R2,入棧完成后，棧頂指針減一|Ed»t» ilLk0ir ari-EUi -fWEI ，T；POP執(zhí)行周期：R2+1->R2出棧前，先將棧頂指針加一M'.Y： *PI n>ll awn Ell Mui WBI Fl口 口l聆口»!

28、：，*峭：HiuRtulriLIllK!<:lilo”12l.,lB!HKl3lKI Hk&lllclnrliME: 一口 n*3MIQrT”rT"lallHFTE 誓；M晶霽*£ "H u n HR ；吐”靠近好階黑釐更k .c, irr Q BifCPUPOP執(zhí)行周期：MEM->AR （根據(jù)棧頂指針找到棧數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置）二 tRiE *11»-£ ¥WK.|，*li WH JUiJ HM-RI GM 用 ButeL- «hfcO皿用口的卬時二j t axi fti地址獨通itiliiW原甲 L*，

29、iyei：a 寸斤忖4,m中*，小陽“匚述立-£睡心皿>1*|,£"4|4 R3lK!*lRM.Gi UK於r»M.” fnfdKMMDIizEiirrE!“ H 但Kll或"|一門日嶼|V|1廿#4*: H嗎*門/««"3|式4£-"?1|:!11“n區(qū)門*.匚+1壽口.事POP執(zhí)行周期：MEM->R0 （POP RQ將棧內(nèi)的數(shù)據(jù)彈出到 R0目的寄存器中）$P 00 20; IN R0,00H$P 01 00$P 02 62;LDIR2,50H$P 03 50$P 04 61;LD

30、IR1,00H$P 05 00$P 06 CB ;START: LAD 10,00H,R3將pop出的書從目的寄存器中至out單元顯示。上述測試是測試PUSH和POP指令，設(shè)計的測試代碼是首先通過 LDI指令給 源寄存器賦值然后將其壓入棧中在彈出至目的寄存器。最后由目的寄存器到OUT單元顯示出來。通過將OUT單元顯示的值與最初所賦值對比若相同則正確。由于最初給源寄存器所賦值為 06最后顯示為06因此指令功能正確。6.2 整機功能測試從IN單元讀入計數(shù)初值立即數(shù)50H送R1裝入和初值00H從MEM讀入數(shù)據(jù)送R3,變址尋址，偏移量為00H$P 07 00$P 08 0D ; ADD R1,R3$P

31、 09 72;INC RI$P 0A 63; LDI R3,01H$P 0B 01$P 0C 8C ; SUB R0,R3$P 0D F0 ; BZC RESULT$P 0E 11;$P 0F E0;JMP START$P 10 06$P 11 34 ;RESULT:OUT 40H,R1$P 12 40$P 13 50; HLT累加求和變址寄存加1,指向下一數(shù)據(jù)送立即數(shù)01H入R3<=> DEC R0 , R0-R3->R0為0跳轉(zhuǎn)至ij RESULT處。無條件跳轉(zhuǎn)到START處。從端口 40將所求得的累加和輸出顯示停機$P 50 01;數(shù)據(jù)$P 51 02$P 52 03$

32、P 53 04$P 54 05$P 55 06該段代碼實現(xiàn)的是累加功能，經(jīng)過運行對比之后，整體功能實現(xiàn)正確，具有可行性。7、結(jié)論經(jīng)過一周的努力，我和我的組員經(jīng)過不懈的努力，終于完成了這次課程設(shè)計，雖然在最終答辯環(huán)節(jié)有些磕磕絆絆，但是仍然很高興，畢竟學(xué)到了不少東西。開始時，對于這次設(shè)計還是比較迷茫的，但經(jīng)過跟組員的討論以及老師的課前講解， 還是確定了初步設(shè)計方案。開始進行硬件設(shè)計時，看到很多同學(xué)都是直接按照實驗指導(dǎo)書直接進行連接。而我跟我的組員，則是根據(jù)分析一點一點連接電路理解了硬件的具體細(xì)節(jié)。其次在后面的指令設(shè)計及微指令設(shè)計都是對比課本知識仔細(xì)研討分析逐個解決。經(jīng)過幾天的研討分析，自己也鞏固了

33、許多課堂上的知識，比如：對于時鐘周期，在本設(shè)計中，T1 周期在控存中取微指令，T2 周期將直接微地址和操作控制字段送入微指令寄存器，T3 周期執(zhí)行微指令，T4 周期，若有P測試，在P測試后強制更新微地址寄存器的內(nèi)容作為后續(xù)微地址， 若沒有，則以直接微地址為后續(xù)微地址；最重要一點是：經(jīng)過一周的學(xué)習(xí)處不明白了硬件設(shè)計的步驟。首先就一個龐大的系統(tǒng)進行分層理解，這樣便于分析。對于這次題目：首先是硬件層面，其次是指令層面，然后是微程序控制器的設(shè)計，最后是模型機的功能測試。而后進行各層的具體實現(xiàn)，直到最后測試通過才證明設(shè)計正確可行。在這一周的時間里，我們不僅鞏固了課堂知識，而且學(xué)會了如何去分析問題和解決問

34、題。雖然在這個過程中，遇到了不少問題但是我們經(jīng)過仔細(xì)分析和請教老師、同學(xué)，最終都一一攻破解決了。8、致謝很感謝 xx 老師在這課設(shè)中給予我們的悉心指導(dǎo)和溫馨鼓勵，既給我們以輕松的學(xué)習(xí)研討氛圍，又對我們嚴(yán)格要求，使我們很是享受這個過程。這次課設(shè)可以說是對自己一次很好地挑戰(zhàn)和鍛煉機會。同時也感謝我的組員駱磊對于這次課設(shè)的鼎力支持，正是我們的默契合作，才一步一步的走向成功的彼岸。9、附錄1 、附錄一整機測試代碼$P 00 20; IN R0,00H 從 IN 單元讀入計數(shù)初值$P 01 00立即數(shù) 50H 送 R1LDI R2,50H$P 02 62$P 03 50$P 04 61;LDI R1,0

35、0H裝入和初值00H$P 05 00$P 06 CB ;START: LAD 10,00H,R3 從 MEM 讀入數(shù)據(jù)送R3， 變址尋址，偏移量為00H$P 07 00$P 08 0D;ADD R1,R3 累加求和$P 09 72;INC RI變址寄存加1，指向下一數(shù)據(jù)$P 0A 63;LDI R3,01H送立即數(shù)01H 入 R3$P 0B 01$P 0C 8C;SUB R0,R3<=> DEC R0 ， R0-R3->R0$P 0D F0;BZC RESULT 為 0 跳轉(zhuǎn)到RESULT 處。$P 0E 11;$P 0F E0;JMP START 無條件跳轉(zhuǎn)到START 處

36、。$P 10 06$P 11 34;RESULT:OUT 40H,R1從端口40 將所求得的累加和輸出顯示$P 12 40$P 13 50;HLT停機$P 50 01; 數(shù)據(jù)$P 51 02$P 52 03$P 53 04$P 54 05$P 55 062、附錄二微指令集合 格式：控存地址微指令代碼（16 進制）$M 00 000001; NOP$M 01 006D43; PC->AR, PC 加 1$M 03 107070; MEM->IR, P<1>$M 04 002405; RS->B$M 05 04B201；A 加 B->RD$M 06 002407; RS->B$M 07 013201;A與 B->RD$M 08 106009; MEM->AR$M 09 183001; IO->RD$M 0A 1