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计算机组成原理专周报告.doc

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实验报告课程名称 计算机组成原理专周 班 级 1305012 姓 名 李鑫 学 号 23 指导教师 倪继烈 时间:2015.12.21-2015.12.27计算机工程系《计算机组成原理专周》实验报告实验名称 12 条指令的计算机实现 实验时间学生姓名 李鑫 班级 1305012 学号 23指导教师 倪继烈 ’ 批阅教师 成绩实验目的:1、 学 习 模型 机 总 体 结 构CP226 模 型 机 包 括 了 一 个 标 准 CPU 所 具 备 所 有 部 件 , 这 些 部 件 包 括 : 运 算 器 ALU、累 加 器 A、 工作 寄 存 器 W、左 移 门 L、直 通 门 D、 右 移 门 R、 寄 存 器 组 R0-R3、 程 序 计 数 器 PC、 地 址 寄 存器 MAR、 堆 栈 寄 存 器 ST、 中 断 向 量寄 存 器 IA、 输 入 端 口 IN、 输 出 端口寄 存 器 OUT、 程 序 存储 器 EM、 指 令 寄 存 器 IR、 微 程序 计 数 器 uPC、 微 程 序 存 储 器 uM,以及 中 断 控 制 电 路 、 跳 转 控 制电 路 。 其 中 运 算 器 和 中 断 控制 电 路 以 及 跳 转 控 制 电 路 用 CPLD 来实 现 , 其 它 电 路 都 是 用 离散 的 数 字 电 路组 成 。 微 程序 控 制 部 分 也 可 以 用 组 合逻 辑 控 制 来代替 。2、 学 习 模型 机 寻 址 方 式模型 机 的 寻 址 方 式 分 五 种 :累加器寻址 : 操 作 数 为 累 加 器 A, 例 如 “CPL A”是 将 累 加 器 A 值 取 反 , 还 有 些 指令是隐含 寻 址 累 加器 A, 例 如 “OUT”是 将 累 加 器 A 的 值 输出 到 输 出 端 口 寄 存 器 OUT。寄存器寻址 : 参 与 运 算 的 数 据 在 R0-R3 的 寄 存 器 中 , 例 如 “ADD A, R0”指 令 是将寄存 器 R0 的 值 加上 累 加 器 A 的 值 , 再 存 入 累 加 器 A 中 。寄存器间接寻址 : 参 与 运 算的 数 据 在 存 储 器 EM 中 , 数 据 的 地 址 在 寄 存 器 R0-R3 中,如“MOVA, @R1”指 令 是将 寄 存 器 R1 的 值 做 为 地址 , 把 存 储 器 EM 中 该 地址 的 内 容 送入累 加 器 A中 。存储器直接寻址 : 参 与 运 算的 数 据 在 存 储 器 EM 中 , 数 据 的 地 址 为 指 令 的 操 作 数 。 例如 “ANDA, 40H”指 令 是 将 存 储 器 EM 中 40H 单 元 的数 据 与 累 加 器 A 的 值 做 逻辑 与 运 算 ,结果 存 入 累 加 器 A。立即数寻址: 参 与 运 算 的 数据 为 指 令 的 操 作 数 。 例 如 “SUBA, #10H”是 从 累 加 器 A 中减 去 立 即 数10H, 结 果 存入 累 加 器 A。3、 学 习 模型 机 指 令 集模型 机 的 缺 省 的 指 令 集 分 几大 类 :算 术 运 算 指 令 、 逻辑 运 算 指 令 、 移 位 指 令 、数据传输 指 令 、 跳 转 指 令 、中 断返 回 指 令 、 输 入 /输 出 指 令 。1.了解模型机的组成及工作原理。2. 掌握模型机的指令格式、寻址方式、指令流程及工作过程。3. 设计和实现 10 条以上基本计算机指令的实现。实验环境:Windos 环境、DICE-CP226 实验环境摘要《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。 《计算机组成原理》共分 8 章,主要内容分成两个部分:第 1、2 章介绍了计算机的基础知识;第 3~8 章介绍了计算机的各子系统(包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等)的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。此次模型机为 8 位机,根据指令类型的不同,可以有 0 到 2 个操作数。指令的最低两位用来选择寄存器,在微程序控制方式中,用指令吗作为微地址来寻址,找到该指令的微程序。并完成下面相关操作本次设计将在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号,实现特定指令的功能。这里,计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成,CPU 从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列完成,即一条机器指令对应一条微程序。本系统使用两种外部设备,一种是二进制代码开关(DATA UNIT),它作为输入设备;另一种是发光二极管(BUS UNIT 上的一组发光二极管) ,它作为输出设备。例如:输入
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