基本模型机功能扩充与与改造(计算机组成原理课设)
一、题目
对给定的模型机进行分析、理解,按要求对模型机进行指令级的扩充与改造,并完成给定的任务。
基本要求:
1、保留原模型机的IN、OUT指令的操作码、指令格式和微程序功能
2、新增指令及指令格式、功能
3、任务要求
从外部输入2个无符号数据A和B,分别求出A+B和A-B的值(要求:数据只能输入1次)。
说明:SUB,ADD,MOV为单字节指令,格式为:
二、指令流程设计
根据题目要求,对模型机进行分析,说明本题目中用到的指令定义及微程序的流程。
1、定义题目所需指令
2、微指令对应微操作
3、指令与微指令的调用关系
三、目标程序设计
实现指令流程设计中定义的所有微操作、微命令和机器指令的设计,给出设计清单,对每个操作写出注释,对机器指令和应用程序。
四、仿真与分析
对给定的任务进行指令级仿真、分析。
五、总结
总结可以包括:本人设计期间所做工作简介、课程设计过程的收获、遇到问题、解决问题过程的思考、微指令、微程序调试能力的思考、对《计算机组成与结构》这门课程的思考和认识等内容。
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一、概要设计
1、定义题目所需指令
加——单字节指令(ADD Rs,Rd)
第一字节:0100 Rs Rd
减——单字节指令(SUB Rs,Rd)
第一字节:0101 Rs Rd
传送——单字节指令(MOV Rs,Rd)
第一字节:1100 Rs Rd
二、应用及代码
1、应用:从外部输入2个无符号数据A和B,分别求出A+B和A-B的值(要求:数据只能输入1次)。
说明:利用R0、R1寄存器作为工作寄存器。
三、微程序设计
RAM
ROM
四、仿真与分析
加法输入10
加法输入30
加法前传送
输出30+10
减法前传送
五、总结
通过本次课程设计,及对许多典型部件的调试与分析,我们对寄存器,加法、减法运算以及微程序的设计有了更透彻的了解。在这次的课程设计中,我学会了编制微程序,对微程序的调试与改错,系统的功能测试等。进一步熟悉了计算机的设计步骤、设计思路和调试步骤。为独立完成计算机的设计奠定一个扎实的基础。在过程中遇到了很多困难,但是通过老师和同学们的帮助都得到了解决,让我明白了自己的不足之处。
这次的课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。通过对Quartus II软件的使用,让我们对其中的原理功能有了更清楚的掌握。此外,还培养了我严肃认真的工作作风,逐渐建立正确的学习观念,经济观念和全局观念。而且我们在做课程设计的同时也是对书本上知识的巩固和理解,在平时看课本上,书上有的内容理解的不是很透彻,做完课程设计这些问题也就迎刃而解了。
理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考能力,同时也在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学知识理解的不够深刻,对于相关软件、硬件方面的知识掌握的不够牢固,我会在以后的学习中不断提高自己,积累经验