计算机组成原理课程设计报告

【实例简介】
计算机组成原理课程设计报告，机器指令，微指令。 摘要为什么要大于50字？摘要为什么要大于50字？摘要为什么要大于50字？
实验六 61基本指令集 实验6机器指令集 汇编符号 功能 十六进制代码 IN AX, KIN KIN aX 0000H iN BX, KIN K|N—>BX 0001H MOV AX, XXXXH XXXXI一>AX 0020H, XXXXH MOV BX,ⅩXXXH XⅩXXH >BⅩ 0021H,ⅩXXXH ADD AX, BX AX+BX >AX 0010H ADD BX,AⅩ AⅩ+BX——>BX 0011H OUT DISP, AX AX——>D|SP 0030H JMP XXXXH XXXXH低8位一—>PC 0040H,ⅩXXXH 注:KN表示开关输入单元,DSP表示显示输出单元 6,2编写程序指令(重点) 实验程序如下:MOV、JMP为双字长指令(32位),其余为单字长指令 地址(二进制)机器指令(二进制) 助记符 说明 00000000 00100001 MOV BX 12H 0012H- BX 00000001 00010010 00000010 00000000 IN AX KIN 数据输入电路_AX 00000011 00010000 ADD AX,BⅩ AⅩ+BX AⅩ 00000100 00110000 OUT DISP AX AX—输出显示电路 00000101 00000001 IN BX KIN 数据输入一~BX 00000110 00100000 MOV AX 12H 0012H—AX 00000111 00010010 00001000 00010000 ADD AX,BⅩ AX+BX一AX 00001001 00110000 OUT DISP AX 输出显示电路 00001010 01000000 JMP OOH 00H PC 00001011 00000000 表6-1 63操作步骤及结果 6.3.1写微指令 写在控制存储器中) 微地址(二进 UAS 制) S3 S2 S1 S0 M CN WE 1A 1B F1 F2 F3 UAO 000000 000000000 111111 110010000 000001 000000000 101101 101000010 000010 000000010 110111 111011001 000011 000000000 010100 111000110 000110 100101000 000001 111000001 000111 000000010 000111 000001 001000 000000011 000111 000000001 001001 000000000 100000 111000011 001010 000000000 101101 101000111 001011 000000101 111000 111000001 001100 000000000 101101 101001101 001101 000000010 001111 101000001 010000 000000000 101101101010010 010001 000000000 101101 101010100 010010 000000010 100111 111010111 010011 000000000 111111 111000001 010100 000000011 100111 111011000 010111 000001101 111001111010000 011000 111111110 111001 111010001 011001 000000010 110111 000001000 表6-2 4 首先将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到写入状态,即K1o升f、K2on、K3of,然后将24 位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到on状态。置控制开关UA5∴….UJA0=“00000”,输入 微地址“000000,置24位微代码开关MS24-MS1为:“0000000111111010000”,输 入24位二进制微代码,按【单步】,微地址灯显示“000000”,写入徼代码。保持K1K2K3K4状 态不变,写入表6-2的所有微代码。 632写机器指令程序 (内存) (1)将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到运行状态,即K1on、K2off、K3on,然后将24位 微代码输入炇显示电路上的开关K4拨到o仟状态。拨动控制开关电路上的清零开关CLR,对地址 寄存器、指令寄存器清零。 (2)确定清零后,把控制开关CA1、CA2置为“10”,按动一次【单步】按钮,微地址显示灯显 示“o10001”,再按动次【单步】,微地址灯显示“010100”,此时通过数据输入电路的开关 输入要写入的机器指令,置D15-D0=“000000001001”,按【单步】,微地址显示灯显示 “011000”,数据总线显示灯显示“00000000010001”,即输入的机器指令。这样就完成本 实验的第一条机器 (3)再连续按【单步】,微地址显示灯再次显示“010100”时,按上面的方法通过数据输入电 路的开关输入第二条机器指令指令“00000010010”,直至写完表6-1的所有二进制机器 指令。注意,每当微地址显示灯显示“010100”时,地址指示灯自动加1显示。 6.3.3执行结果(重点) 将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到运行状态,即K1on、K2of、K3on,然后将24位微 代码输入及显示电路上的开关K4拨到of状态。拨动控制开关电路上的清零开关CLR,对地址寄 存器、指令寄存器清零,清零结果是微地址指示灯(和地址指示灯仝灭,使程序的入口地址位 置CA1CA2=“11” (1)连续按【单步】,当微地址显示灯显示“001000”时,通过数据输入电路输入二进制 数据“0001001000100010”,再连续按【单步】,在微地址灯显示“001011”时,按【单步】, 此时可由输岀显示电路的数码管观察结果为1234H,同时数据显示灯显示“0001001000110100”, 表示结果正确。 (2)再连续按【单步】,当微地址显示灯显示“001000”时,通过数据输入电路输入二进 制数据“01000010000000”,再连续按【单步】,在微地址灯显示“001011”时,按【单步】, 此时可由输出显示电路的数码管观察结果为4312H,同时数据显示灯显示“0100001100010010” 表示结果正确。 AX BX MO∨Bx,12H 0012H IN AX KIN 1222H ADDAⅩ.BⅩ 9255接口电路 OUT DISP, AX 1234H a38 预期结果 AⅩ BX IN BX KIN 4300H pB·PBt 8255接口电 MOV AX.12H 0012H ADD AX BX 82a2 OUT DISP. AX 4312H 数据显示灯 预期结果 64小结 通过本次实验,我们小组在掌握各部件功能的基础上,组成了一个简单的计算机整 机系统,并且掌握了整机动态工作的过程。学会了根据相应的指令集来写指令,掌握了单 步调试和微地址的对应关系,还了解了指令和微指令的关系。 通过我们小组的通力合作,成功地完成了木次实验,也让我休会到了合作的重要 实验七 7.1基本指令集 实验7机器指令集 汇编符号 功能 十六进制代码 NAⅩ,K|IN →>AX 0000H NBⅩ,K|N K|N—>BX 0001H MOV AX, XXXXH XⅩXXH—>AX 0020H,XXXⅩH MOV BX, XXXXH XXXX—>BX 0021H, XXXXH ADD AX,BⅩ AⅩ+BX——>AX 0010H ADD BX, AX AX+BX——>BX 0011H OUT DISP, AX AX——>D|SP 0030H 」 MP XXXXH XXXXH低8位——>PC 0040H, XXXXH ROLAX AX循环左移一位 0050H ROR AX AX循环右移一位 0060H 注:KN表示开关输入单元,DSP表示显示输出单元 7.2新设计的指令 7.2.1新设计的机器指令(重点) 指令格式17~14操作码|13,2 1,|0 二进制 含义 P1测试 P2测试奇存器11100 UB Ax-Bx→A减法 P1测试P2测试寄存器110Ax1→AX 自减 P1测试 P2测试寄存器111100008x>AXRR型MOVE 7.2.2新增指令对应的微指令实现(重点) 新设计的微指令: 微地址 S3 S2 S1 SO M CN WE1A1BF1 F2F3 UAS UAO 备注 0011110(17)000000010 110111 100 100000(40)P2测试 100000(40)000000000 100 000 111 100011(43) 10001(41)000000000 100 000 111 100101(45) 100010(42)000000000000100110001(0完成转移 100011(43) 000000000 010100111100100(44) 100100(44)011000000 000 001 111 00001(01)完成减法 100101(451111010000000011100001(01)完成自减 PC→AR,PC+1 PC→AR,PC+1 P(1)测试 新增微指令 (17,40,41,42, 43,44,45) 16 D|NPUT→AX P(2)测试 01 01) 110) 40 41 42 AX→>DBUS→>LT1 AXD BUSLT1 Bx→AX 5 01 BX>D BUSLT2 AX-1→AX 44 LT2-LT2→AX 01 7.3基于指令集编码的程序 实验程序如下:MOV、JMP为双字长指令(32位),其余为单字长指令 地址(二进制)机器指令(二进制) 助记符 说明 00000000 00000000 NAⅩ,K|N 输入到寄存器AX 00000001 00100001 MOV BX. 11H 0011H→BX 00000010 00010001 00000011 01010000 ROL AX AX循环左移一位 00000100 00010000 ADD AX. BX AX+BX→AX 00000101 01100000 ROR AX AX循环右移一位 00000110 00110000 OUT DISP AX AX→输出显示电路 00000111 11110000 SUB AX. BX AX-BX→AX 00001000 00110000 OUT DISP, AX AX→输出显示电路 00001001 11110100 AⅩ- AX-1→AX 00001010 00110000 OUT DISP, AX AX→输出显示电路 00001011 11111000 MOVAⅩ,BX BX→AX 00001100 00110000 OUT DISP, AX AX→输出显示电路 00001101 01000000 JMP OOH 00H→PC 00001110 00000000 表7-1 7.4操作步骤及结果 7.4.1写微指令 (与在控制存储器中) 微地址(八进制) 微地址(一进微代码(十六进制) 00 000000 007F90 01 000001 005B42 02 000010 016FD9 03 000011 0029c6 06 000110 9403C1 07 000111 010FC1 001000 018E01 001001 0041C3 12 001010 005B47 13 001011 02F1C1 14 001100 005B5A 15 001101 3001DB 16 001110 3001DD 20 010000 005B52 21 010001 005B54 22 010010 014FD7 23 010011 007FC1 24 010100 01CFD8 25 010101 06F3C1 26 010110 011F41 27 010111 06F3D0 30 011000 FF73D1 31 011001 016E08 32 011010 011F41 33 011011 107DDC 34 011100 000DC1 35 011101 207DDE 36 011110 000DC1 表7-3实验七徼代码表 首先将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到写入状态,即K1O仟、K2on、K3of,然后将24 位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到on状态。置控制开关UA5…)JA0=“000000”,输入 微地址“000000”,置24位微代码开关MS24-MVS1为:“0000011111010000”,输 入24位二进制微代码,按【单步】,微地址灯显示“000000”,写入微代码。保持K1K2K3K4状 态不变,写入表6-2的所有微代码。 7.4.2写机器指令程序 (内存) (1)将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到运行状态,即K1on、K2o仟f、K3on,然后将24位 微代码输入及昰示电路上的开关κ4拨到o仟f状态。拨动控制开关电路上的清零开关CLR,对地址 寄存器、指令寄存器清零 (2)确定清零后,把控制开关CA1、CA2置为“10”,按动·次【单步】按钮,微地址显示灯显 示“010001”,再按动一次【单步】,微地址灯显示“010100”,此时通过数据输入电路的开关 输入要写入的机器指令,置D15-D0=“000000000100001”,按【单步】,微地址显示灯显示 “011000”,数据总线显示灯显示“0000000010001”,即输入的机器指令。这样就完成本 实验的第一条机器。 10 【实例截图】
【核心代码】