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不带进位的逻辑与或运算指令的实现.doc

不带进位的逻辑与或运算指令的实现

一颗不背叛的心_
2019-05-07 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《不带进位的逻辑与或运算指令的实现doc》,可适用于高等教育领域

附件: 学号:   课程设计题目基本模型机的设计不带进位的与或运算指令的实现学院计算机科学技术学院专业计算机科学与技术专业班级 姓名 指导教师   年月日      课程设计任务书学生姓名:     专业班级: 指导教师:   工作单位:计算机科学与技术学院题 目:基本模型机的设计不带进位的与或运算指令的实现初始条件:理论:学完“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”课程掌握计算机组成原理实验平台的使用。实践:计算机学院科学系实验中心提供计算机、实验的软件、硬件平台在实验中心硬件平台验证设计结果。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具体要求)、基本模型机系统分析与设计利用所学的计算机组成原理课程中的知识和提供的实验平台完成设计任务从而建立清晰完整的整机概念。、根据课程设计题目的要求编制实验所需的程序上机测试并分析所设计的程序。、课程设计的书写报告应包括:()课程设计的题目。()设计的目的及设计原理。()根据设计要求给出模型机的逻辑框图。()设计指令系统并分析指令格式。()设计微程序及其实现的方法(包括微指令格式的设计后续微地址的产生方法以及微程序入口地址的形成)。()模型机当中时序的设计安排。()设计指令执行流程。()给出编制的源程序,写出程序的指令代码及微程序。()说明在使用软件HKCPT的联机方式与脱机方式的实现过程(包括编制程序中与或运算指令的时序分析累加器A和有关寄存器、存储器的数据变化以及数据流程)。()课程设计总结(设计的特点、不足、收获与体会)。时间安排:周一:熟悉相关资料。       周二:系统分析,设计程序。周三、四:编程并上实验平台调试  周五:撰写课程设计报告。指导教师签名:             年  月 日系主任(或责任教师)签名:       年  月 日基本模型机的设计不进位与或运算指令的实现设计目的:掌握各个单元的工作原理进一步将其组成完整的系统构成一台基本的模型计算机。通过使用软件KKCPT,了解程序编译、加载的过程。通过微单步、单拍调试以及程序单步理解模型中的数据流向。分析指令系统中需要使用的指令类型和指令的格式并掌握其设计方法。设计一个微程序实现不带进位的与或运算指令。上机调试自己的程序并通过计算机验证自己的设计的微程序的对错以及微程序在模型机中的运行过程。设计原理:在各个模块试验中各个模块的控制信号都是实验者手动模拟产生的。而在真实的实验系统中模型机的运行时在微程序的控制下实现特定指令的功能。在本实验平台中模型机从内存中取出、解释、执行及其指令都将由伪指令和与之相配合的时序来完成即一条及机器指令对应一个微程序。首先将HKZKCPT板面上的连线按照实验教材的规定一一的连好线。打开HKCPT软件。新建一个文件输入一段汇编代码然后进行编译、加载。MOVA,#FANLA,#MOVR,#ADDA,RORLA,#MOVR,#SUBA,RANLA,#STAHALT打开查看中的结构视图和时序视图等视图点击F进行微单步执行程序。观察结构视图各逻辑部件中数据的变化。观察时序视图所监视的信号的时序变化。观察HKZKCPT面板上的指令寄存器的内容微指令单元中的内容并且做好相应的记录工作。分析并且理解模型中的数据流向并且撰写好实验报告。模型机的逻辑框图:运算的指令分析:CPU中寄存器数据逻辑或运算的指令:ORLA,#data:将累加器A中的数与立即数data进行或运算并且将数据传回到累加器A中CPU中寄存器数据逻辑与运算的指令:ANLA,#data:将累加器A中的数与立即数data进行与运算并且将数据传回到累加器A中。CPU中寄存器数据传送指令:MOVA,Ri:将寄存器Ri中的数据传送到累加器A中MOVRi,A:将累加器A中的数据传送到寄存器Ri中CPU中寄存器数据逻辑加法运算的指令:ADDARi:将A中的数据与Ri中的数据进行加法运算并将结 果传到累加器A中。CPU中寄存器数据逻辑减法运算的指令:SUBARi :将A中的数据与Ri中的数据进行减法运算并将结 果传到累加器A中。设计微程序及其使用微程序实现的方法:在本实验平台的硬件设计中采用位微指令若微指令采用全水平不编码纯控制场的格式那么至多可有个微操作控制信号可由微代码直接实现。如果采用多组编码译码那么位代码通过二进制译码可实现的n次方个互斥的微操作控制信号。由于模型机指令系统规模较小功能也不大复杂所以采用全水平不编码纯控制场的微指令格式。在模型机中用指令操作码的高位作指令操作码。微程序设计:有控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令执行部件接受命令后按一定次序执行一系列最基本操作。微程序设计的基本组成部分:a微指令b微程序c控制存储器微命令:控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令。微指令:在微程序控制的计算机中在CPU周期中使计算机实现一定操作功能的一组微命令的集合。其格式如下:操作控制部分       顺序控制部分……………… 测试标志顺序地址        ………………控制信号     WR  Si~S  下一条指令地址 图模型机指令系统规模小功能不复杂采用全水平不编码纯控制场的微指令格式因此在硬件设计中用位微指令至多需要个微控制信号可由微代码直接实现。并且用指令操作码的高位作为核心扩展成位的微程序入口地址MD~MD。每条指令由不超过条的微指令构成故可采用计数增量方法来产生后继微地址每条指令执行后微地址自动加指向下一条微指令地址。按操作码散转指令操作码微程序首地址MD,MDIIIIMD,MDMD~MDHHBHFHHHBHFHHHBHFHHHBHFH       图微程序首地址形成MDMDMDMDMDMDMDMDIIII        图微指令形式表位微指令MLDWMRMEIREIRIROPCOELP位微指令RRWRHALTXXERARAOEDR位微指令EDRALUOCNMSSSS         图模型机时序分析将数据从内存单元中送入累加器中的时序图:取指指令将数据送入累加器A中将累加器A中的数据与数据进行逻辑与运算并且把结果送回到累加器A中时序图如下:取指指令将累加器A中的数据送入寄存器DR中,将内存单元中的数据送入寄存器DR中:将寄存器DR和寄存器DR中的数据进行逻辑与运算,并将运算结果存入累加器A中:将数据从内存单元送入R中取指指令将数据送入R中: 将累加器A中的数据与R中的数据进行加运算并把运算结果存入A中 取指指令 将累加器A中的数据送入寄存器DR中 将R中的数据送入寄存器DR中 将数据进行加法运算并将运算结果送入累加器A中 将立即数与累加器A中的数据进行逻辑或运算 取指指令 将累加器A中的数据送入寄存器DR中 将立即数送入寄存器DR中 寄存器DR与DR中的数据进行逻辑或运算并将运算结果送入累加器A中  将数据送入R中取指指令将数据送入R 将A中的数据减去R中的数据并将运算结果存入A中取指指令将A中的数据送入寄存器DR中将R中的数据送入寄存器DR中进行减法运算并将运算结果送入A中 将累加器A中的数据与立即数进行逻辑与运算并且把结果送回到累加器A中时序图如下:

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