计算机硬件课程设计报告---简单计算机的设计

计算机硬件课程设计报告一-简单计算机的设计
计算机硬件基础
课程设计
学号：121407103
姓名：蔡松成
班级:软件1201
指导老师：葛桂萍
2013 年6 月
一、设计目的与要求
目的：通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本组成，部件的设计，部件间的连接，微程序控制器的设计，微指令和微程序的编制与调试等过程有了更深的了解，加深对理论课程的理解。

要求：
1.运算器：釆用单累加器多寄存器结构（开关KA、KB、KC、KR分
别置左、右、右、左）。

2.指令系统：多于16条指令，外设和内存统一编址、统一操作指令。

3.内存寻址方式：
寄存器直接寻址
寄存器间接寻址
直接寻址
立即数寻址
二、设计原理
1.样机逻辑框图：见图一
2.样机指令系统和指令执行流程：见表一
3.样机微指令格式和指令微程序：见表二
三、设计微操作信号
1、运算器模块（ALU）
SA 接X0 接M16
SB 接XI 接M17
P0 接CY
P1 接A0接SR
P2 接A7接SL
CA 接①非
S3~S0 接M23~M20
Cn的非接M19
M 接M18 CG 接Mil CC 接①非
0B 接M8
0T 接M10
CT 接+5V
2、寄存器堆模块（REG）
RR 接Ml
A 接10
B 接11
3.指令部件模块（I-PC）
P+1 接M6
GI 接M7
CI 接①非
CK 接e
CLR 接+5V
01 接M15
4.内存模块（MEM）
RC=M2+O 非
WC=M3+O 非
5、总线缓冲模块（BUS）
Bl、B3 接RF
B2=RC+IAB2 • IAB10
KA 接IABO
PA 接IAB1 6、启停和时停模块（R-P）
DR 接M5
RCP 接①非
7.微程序控制模块（MPG）
MLD 接M4
MP+1 接+5V
MCLR 接R0
MCLK 接 PO MIG 接地 MD1OT4D6 接地 MD5 接 17 MD4 接 16 MD3 接 15 MD2 接 12 $件接线
SA-X0-M16 M-M18 CK 一
①
Pl-AO-SR 0T-M10 B1-B3-RF P2-A7-SL CT-+5V
KA-IABO
CA -①非-CC RR-M1 KB-IAB1 S3-M23 A-IO
DR-M5 S2-M22 B-Il
MLD-M4
S1-M21 P+1-M6 MP+1-+5V
S0-M20 GI-M7 MCLR-RO Cn 的非-M19 CI-<D 非一 RCP MCLK-PO
SB-X1-M17 CG-M19 CLR-+5V PO-CY 0B-M8 0I-M15 MIG-GND MD10-GND MD9-GND MD8-GND MD7-GND
MD6-GND MD5-I7 MD4-I6 MD3-I5 MD2-I2 MD1-MD0-+5V
接线图
Vcc
CP
M14 CL
14 13 12 11 10 9 8
74 LS 00
1 2 3 4 5 6 7
i~~nn~~nr
M12 ZC MO
Vcc
祁 地
五、调试
1、根据计算机硬件实验及课程设计指导书，先内存，读内存；写控存，读控存，看看所用的机器是否有问题；
2、将自己所连得线路连入机器中；
3、将所有的微指令输入所用的机器中，然后依次调试存取类指令、调试算逻类运算类指令、调试跳转类I/O设备操作类指令，看机器是否可以运行存取指令、加减指令、移动指令；
4、若不行，检査自己输入的程序是否正确以及检査电路是否有误；若电路成功，就可以做老师的题目了。

TTTTTI
六、验收题目
T7CU
AAE：
OCU
(008)
①、(005H)-(006H)+ (007H)
②、(008H)右移四位~009H
③.(008H)左移两位—OOAH
七、程序代码
地址指令指令编码
005H F5H
006H FFH
007H 86H
LDA 06 80 06 Mov RO, A 44 LDA 05 80 05 Sub A, RO 04 Mov R0r A 44 LDA 07 80 07 Add A, RO 00 STA 08 AO 08 LDA 08 80 08 RRC A C4 RRC A C4 RRC A C4 RRC A C4 STA 09 AO 09 LDA 08 80 08 RLC A CO RLC A CO STA OA
AO OA FF
040 041 042 043 044 045 046 047 04B 049 04A 04B 04C 04D 04E 04F 050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 05A
八、心得体会
在实验的过程中，遇到了很多困难，由于要连的线非常多连线过程和连完之后的检査都有一定的难度，在老师的帮助和指导下我们完成了。

做实验时一定要亲力亲为，务必将每一个步骤，每个细节弄清楚，弄明白，实验后，还要复习，思考，这样你的印象才能深刻，才会记得牢固。

否则，过后不久你就会忘得一干二净，这还不如不做。

做实验时，老师会把一些课本上没有的知识教给我们，拓宽我们的眼界，使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛。

通过这次硬件的课程设计，使我学到了不少知识，更重要的是，做实验的过程，思考问题的方法，这与做其他实验是通用的，真正使我们受益匪浅。

感谢老师对我们的无私指导！
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W」
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根据总体的设计目标,对实验仪的硬件资源（功能模块、控制台和外设）进行逻辑组合，便可设计实
验计算机的整机逻辑框图。

（单累加器多寄存器）-[
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样机指令系统和指令执行流程
样机徹指令格式和指令微程序。