计组课程设计报告
浙江理工大学计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告(2013/2014第二学期------第19周) 指导教师：许建龙张芳班级：12计科2班姓名：学号：计算机组成原理大型实验任务书（计算机12级1、2、3班和实验班） 一、实验目的：深入了解计算机各种指令的执行过程，以及控制器的组成，指令系统微程序设计的具体知识，进一步理解和掌握动态微程序设计的概念；完成微程序控制的特定功能计算机的指令系统设计和调试。
二、实验说明：要进行这项大型实验，必须清楚地懂得： （1）TEC-2机的功能部件及其连接关系；（2）TEC-2机每个功能部件的功能与具体组成； （3）TEC-2机支持的指令格式；（4）TEC-2机的微指令格式，AM2910芯片的用法；（5）已实现的典型指令的执行实例，即相应的微指令与其执行次序的安排与衔接； （6）要实现的新指令的格式与功能。
三、实验内容：选定指令格式、操作码，设计如下指令：（1）把用绝对地址表示的内存单元A 中的内容与内存单元B 中的内容相加，结果存于内存单元C 中。
指令格式：D4××，ADDR1，ADDR2，ADDR3 四字指令（控存入口100H ） 功能： [ADDR3]=[ADDR1]+[ADDR2]（2）将一通用寄存器内容减去某内存单元内容，结果放在另一寄存器中。
指令格式：E0 DR SR ，ADDR （SR ，DR 源、目的寄存器各4位）双字指令（控存入口130H ） 功能： DR=SR - [ADDR]（3）转移指令。
判断两个通用寄存器内容是否相等，若相等则转移到指定绝对地址，否则顺序执行。
指令格式：E5 DR SR ，ADDR 双字指令（控存入口140H ） 功能： if DR==SR goto ADDR else 顺序执行。
设计：利用指令的CND 字段，即IR 10~8，令IR 10~8=101，即CC=Z则当DR==SR 时Z=1，微程序不跳转，接着执行MEMPC （即 ） 而当DR!=SR 时Z=0，微程序跳转至A4。
计算机组成原理课程设计报告书
计算机组成原理课程设计报告书计算机组成原理课程设计报告书目录一．实验计算机设计 1 1.整机逻辑框图设计1 2.指令系统的设计2 3．微操作控制部件的设计5 4．设计组装实验计算机接线表 13 5．编写调试程序 14 二．实验计算机的组装 14 三．实验计算机的调试 15 1.调试前准备 15 2.程序调试过程16 3.程序调试结果16 4.出错和故障分析16 四．心得体会17 五．参考文献 17 题目研制一台多累加器的计算机一实验计算机设计1.整机逻辑框图设计此模型机是由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大部分组成。
1.运算器又是有299，74LS181完成控制信号功能的算逻部件，暂存器LDR1，LDR2，及三个通用寄存器R0，R1，R2等组成。
2.控制器由程序计数器PC、指令寄存器、地址寄存器、时序电路、控制存储器及相应的译码电路组成。
3.存储器RAM是通过CE和W/R两个微命令来完成数据和程序的的存放功能的。
4输入设备是由置数开关SW控制完成的。
5.输出设备有两位LED数码管和W/R控制完成的LR0 LR1 LR2 寄存器Ax Bx Cx R0-G R1-G R2-G 数据总线（D_BUS）ALU-G ALU M CN S3S2S1S0 暂存器LT1 暂存器LT2 LDR1 LDR2 移位寄存器 M S1 S0 G-299 输入设备 DIJ-G 微控器脉冲源及时序指令寄存器 LDIR 图中所有控制信号 LPC PC-G 程序计数器 LOAD LAR 地址寄存器存储器 6116 CE WE 输出设备 D-G W/R CPU 图 1 整机的逻辑框图图1-1中运算器ALU由U7--U10四片74LS181构成，暂存器1由U3、U4两片74LS273构成，暂存器2由U5、U6两片74LS273构成。
微控器部分控存由U13--U15三片2816构成。
除此之外，CPU的其他部分都由EP1K10集成。
计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告一、引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一，通过学习该课程，我们可以深入了解计算机的硬件组成和工作原理。
本次课程设计旨在通过设计一个简单的计算机系统，加深对计算机组成原理的理解，并实践所学知识。
二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
通过该设计，我们可以掌握计算机系统的基本组成和工作原理，加深对计算机组成原理的理解。
三、设计方案1. CPU设计1.1 硬件设计CPU由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责指令的解码和执行，算术逻辑单元负责算术和逻辑运算。
1.2 指令设计设计一套简单的指令集，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传输指令等。
1.3 寄存器设计设计一组通用寄存器，用于存储数据和地址。
2. 存储器设计2.1 主存储器设计一块主存储器，用于存储指令和数据。
2.2 辅助存储器设计一个简单的辅助存储器，用于存储大容量的数据。
3. 输入输出设备设计3.1 键盘输入设备设计一个键盘输入设备，用于接收用户的输入。
3.2 显示器输出设备设计一个显示器输出设备，用于显示计算结果。
四、实施步骤1. CPU实现1.1 根据CPU的硬件设计，搭建电路原型。
1.2 编写控制单元的逻辑电路代码。
1.3 编写算术逻辑单元的逻辑电路代码。
1.4 进行仿真验证，确保电路的正确性。
2. 存储器实现2.1 设计主存储器的存储单元。
2.2 设计辅助存储器的存储单元。
2.3 编写存储器的读写操作代码。
2.4 进行存储器的功能测试，确保读写操作的正确性。
3. 输入输出设备实现3.1 设计键盘输入设备的接口电路。
3.2 设计显示器输出设备的接口电路。
3.3 编写输入输出设备的读写操作代码。
3.4 进行输入输出设备的功能测试，确保读写操作的正确性。
五、实验结果与分析通过对CPU、存储器和输入输出设备的实现，我们成功设计了一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统。
计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]
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计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]第一篇：计算机组成原理课程设计总结报告大庆师范学院计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：基本模型机的模拟设计与实现子题目：外部中断控制流水灯、蜂鸣器学生姓名：院别：专业：班级：学号：指导教师:2011 年 7 月 5日大庆师范学院课程设计任务书题目基本模型机的模拟设计与实现主要内容：对基本模型机的设计与实现，能够自己设计机器指令并且能够翻译为微程序，并能将机器指令和微程序分别打入模拟机的内存和控制存储其中，并通过程序调试能将所编写的程序正确运行。
参考资料：《计算机组成原理》唐朔飞著《计算机组成原理》白中英著《计算机组成原理实验指导》完成期限：一周指导教师签名：2011年 7 月5日大庆师范学院本科毕业论文（设计）大庆师范学院本科毕业论文（设计）目录一、设计目标 (1)二、采用设备 (1)三、设计的原理 (1)3.1 单片机..............................................................................1 3.2中断方式...........................................................................2 3.3实现控制LED 和蜂鸣器的原理 (3)四、逻辑电路图 (3)4.1LED小灯原理图..................................................................... 3 4.2扬声器原理图..................................................................... 3 4.3单片机的独立按键原理图 (4)五、程序代码...........................................................................4 5.1C语言的特点及选择...............................................................4 5.2 程序代 (5)六、调试情况 (5)6.1在keil环境下，编写外部中断的程序…………………………………6 6.2软件调试的步骤 (6)七、心得体会 (6)八、参考文献 (7)大庆师范学院本科毕业论文（设计）摘要：本文介绍了在89c51单片机系统中设计外部中断流水灯、蜂鸣器的一种方法。
计组实验报告（共10篇）
计组实验报告(共10篇)计组实验报告计算机组成原理实验报告一一、算术逻辑运算器1. 实验目的与要求：目的：①掌握算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理。
②掌握简单运算器的数据传输通道。
③验算由74LS181等组合逻辑电路组成的运输功能发生器运输功能。
④能够按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算。
要求：完成实验接线和所有练习题操作。
实验前，要求做好实验预习，掌握运算器的数据传送通道和ALU 的特性，并熟悉本实验中所用的模拟开关的作用和使用方法。
实验过程中，要认真进行实验操作，仔细思考实验有关的内容，把自己想得不太明白的问题通过实验去理解清楚，争取得到最好的实验结果，达到预期的实验教学目的。
实验完成后，要求每个学生写出实验报告。
2. 实验方案：1．两片74LS181（每片4位）以并/串联形式构成字长为8为的运算器。
2．8为运算器的输出经过一个输入双向三态门（74LS245）与数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别与两个8位寄存器（74LS273）DR1和DR2的输出端相连，DR1和DR2寄存器是用于保存参加运算的数据和运算的结果。
寄存器的输入端于数据总线相连。
3．8位数据D7~D0（在“INPUT DEVICE”中）用来产生参与运算的数据，并经过一个输出三态门（74LS245）与数据总线相连。
数据显示灯（BUS UNIT）已与数据总线相连，用来显示数据总线上所内容。
4．S3、S2、S1、S0是运算选择控制端，由它们决定运算器执行哪一种运算（16种算术运算或16种逻辑运算）。
5．M是算术/逻辑运算选择，M＝0时，执行算术运算，M＝1时，执行逻辑运算。
6．Cn是算术运算的进位控制端，Cn=0(低电平)，表示有进位，运算时相当于在最低位上加进位1，Cn=1(高电平)，表示无进位。
逻辑运算与进位无关。
7．ALU-B是输出三态门的控制端，控制运算器的运算结果是否送到数据总线BUS上。
低电平有效。
计算机组成原理项目课程设计
计算机组成原理项目课程设计计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，旨在介绍计算机硬件系统的组成和工作原理。
为了巩固学生对计算机组成原理的理论知识，提高实践能力，通常会设置计算机组成原理项目课程设计。
计算机组成原理项目课程设计是一个综合性的实践项目，旨在让学生通过设计和实现一个简单的计算机系统，加深对计算机组成原理的理解，并在实践中提升解决问题的能力。
在计算机组成原理项目课程设计中，学生需要完成以下几个主要任务：1. 设计计算机系统的整体架构。
学生需要根据计算机组成原理的知识，设计一个简单的计算机系统，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
2. 实现计算机系统的各个部件。
学生需要根据设计的计算机系统架构，逐个实现各个部件的功能。
例如，设计并实现一个简单的指令集，编写控制器代码等。
3. 进行计算机系统的集成与测试。
学生需要将各个部件进行集成，并进行一系列的测试，验证计算机系统的正确性和稳定性。
例如，编写测试程序，测试指令的执行结果是否符合预期。
4. 进行性能优化与扩展。
学生可以根据自己的兴趣和能力，对设计的计算机系统进行性能优化或扩展。
例如，改进指令集，增加硬件资源等。
在计算机组成原理项目课程设计中，学生需要运用所学的计算机组成原理的知识，理解计算机系统的工作原理。
通过设计和实现一个简单的计算机系统，学生可以更加深入地理解计算机硬件系统的组成和工作原理，培养解决实际问题的能力。
在计算机组成原理项目课程设计中，学生还可以学习到团队合作和项目管理的能力。
通常情况下，计算机组成原理项目课程设计是以小组为单位进行的，学生需要与小组成员共同合作，分工合作，完成项目的各个阶段。
计算机组成原理项目课程设计是一个重要的实践项目，通过设计和实现一个简单的计算机系统，学生可以巩固和应用所学的计算机组成原理的知识，提高解决问题的能力，并培养团队合作和项目管理的能力。
通过这样的实践项目，学生可以更好地理解计算机硬件系统的组成和工作原理，为将来从事计算机相关的工作打下坚实的基础。
计组课程设计报告_图文
《计算机组成原理》课程设计报告年级专业班级：完成日期： 2015.12.51.引言1.1 实验目的1）在掌握传统的、顺序执行的CPU工作原理基础上，理解掌握流水CPU的工作原理；2）掌握流水线的设计思路和方法，尤其是对结构相关、数据相关和控制相关的解决思路；3）理解硬件设计流程，熟悉掌握指令系统的设计方法，并设计简单的指令系统；4）理解和掌握基于VHDL语言和TEC-CA硬件平台设计模型机的方法，并藉此掌握工程设计的思路和方法。
1.2 实验要求1）基本设计要求参考《16位5级流水无cache实验CPU课程设计实验要求》文档及其VHDL 代码，在理解其思想和方法的基础上，将其改造成8位的5级流水无cache的实验CPU，包括对指令系统、数据通路、各流水段模块、存储器模块等方面的改造。
利用VHDL语言编程实现，并在TEC-CA平台上进行仿真测试。
为方便起见，后续16位5级流水无cache实验CPU简记为ExpCPU-16，而8位的则记为ExpCPU-8。
对于存储器模块的改造，参考《计算机组成原理》课程综合实验的方法，独立设计一块8位的RAM。
要求测试减法的溢出标志位，如测试192-(-96)或者-192-96的溢出标志位。
2）额外设计要求时间允许的情况下，进行一些额外的、探索性的改造，可用于加分。
例如：（1）利用TEC-CA平台上的16位RAM来存放8位的指令和数据；（2）实现一条JRS指令，以便在符号标志位S=1时跳转。
需要改写ID段的控制信息，并改写IF段；（3）实现一条CMPJ DR,SR,offset指令，当比较的两个数相等时，跳转到目标地址PC+1+offset；（4）可以探索从外部输入指令，而不是初始化时将指令“写死”在RAM中；（5）此5段流水模块之间，并没有明显地加上流水寄存器，可以考虑在不同模块间加上流水寄存器；（6）探索5段流水带cache的CPU的设计。
1.3 实验设备本课程综合设计中，需要用到的实验设备如下：1）PC两台；2）TEC-CA硬件实验箱一个；3）Quartus II软件平台一个；4）DebugController软件一个；5）JTAG连接线。
计算机组成原理课程设计报告模板
三、课程设计的时间安排
序号
教学顺序
教学内容
2、控制信号的说明；
3、；实验的关键设计；
4、实验的步骤
5、实验运行图；
6、实验结果分析；
六、结论（应当准确、完整、明确精练；也可以在结论或讨论中提出建议、设想、尚待解决问题等。）
七、参考文献
（一）教科书
唐朔飞编著，《计算机组成原理》，高等教育出版社 第三版
（二）参考书
（1）李勇编著，《计算机原理与设计》，国防科技大学出版社
2、学生独立设计出对应每一条指令的一段微指令，并将若干段微程序写入控制存储器，并检查其正误。
3、把程序通过存储器写操作写入内存中
4、通过存储器读操作连续进行读操作，验证6、读寄存器对寄存器堆中的寄存器连续进行读操作，验证写的数据是否正确。
《计算机组成原理》课程设计
系院：
学生姓名：
专业：
年级：
完成日期
指导教师：
课程设计小组成员名单及分工
姓名
学号
主要完成内容
备注
一、课程设计的目的与要求
本课程设计是在完成了计算机组成原理的教学后进行的，目的在于让学生在掌握了计算机组成原理的基本理论之后，在实验室里老师指导下，自己动手，搭建一个简单的计算机的模型，其模型中包括计算机中的运算器、寄存器、译码电路、存储器、和存储微指令用的控制存储器。在此基础上，给出若干条计算机指令，要求学生自行设计出这若干条指令的微指令，并将其存放于控制存储器，然后用这几条指令设计一段程序。将该段程序存放于内存中，并运行此段程序，且显示该段程序运行后其结果的正、误，分析其原因。通过该实习，让学生在实际操作中加深对计算机的组成原理和指令在计算机中运行过程的理解。
计算机组成课程设计报告
目录第一章实训任务概述 (1)1.1实训目的 (1)1.2 实训任务 (1)第二章课程设计结果 (2)2.1 指令的执行流程 (2)2.2 位扩展和字扩展 (5)2.3设计计算机运算器 (6)2.4计算机的硬件系统 (7)2.5运算器的组成及设计实验 (10)第三章个人总结 (12)3.1 主要结论 (12)3.2 对实训的认识 (12)参考文献 (13)致谢 (14)第一章实训任务概述1.1实训目的掌握计算机系统中指令操作和微指令取指令和执行指令流程；掌握各种计算机运算方法以及设计就按机运算器，了解指令系统；掌握存储芯片的位扩展和字扩展；了解计算机硬件系统。
1.2 实训任务1参考给出的或者课本上的计算机的硬件（应有中断功能）组成，写出完成下面给定的指令格式的指令的执行流程；（1）累加器内容完成“异或”运算“异或”指令的指令格式（2）把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。
，其指令格式如下：助记符机器指令码说明STA addr 0010 0000 ××××R0 [addr]2要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当CS 有效时该片选中。
当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。
用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。
试问：（1）数据寄存器多少位？（2）地址寄存器多少位？（3）共需多少片EPROM? 画出此存储器组成框图。
3设计计算机运算器（包括逻辑框图与指令系统，以及各指令的微程序流程图）4了解计算机的硬件系统。
就计算机的某些硬件组成部分，说明对其认识。
5运算器的组成及设计实验：（1）验证74181的功能；（2）按指定数据完成算术运算。
两组16位数相加：AAAAH+5556H6写出“个人小结”。
第二章课程设计结果2.1 指令的执行流程（1）（2）（3）2.2 位扩展和字扩展（1）存储器的总容量为：512K×16位（SRAM）+128K×16位(EPROM)= 640K×16位(数据字长16位) 由此可知，数据寄存器16位（2）因为1024K>640K>512K，即1024K=220 所以地址寄存器20位。
计算机组成原理课程设计实验报告书
班级：姓名：学号：完成时间：计算机组成原理课程设计报告一、课程设计目的1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念；3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。
二、课程设计的任务针对COP2000 实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在COP2000 的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。
三、课程设计使用的设备（环境）1．硬件• COP2000 实验仪• PC 机2．软件• COP2000 仿真软件四、课程设计的具体内容（步骤）1．详细了解并掌握COP 2000 模型机的微程序控制器原理，通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点：1）指令系统特点与设计模型机的指令码为8 位，根据指令类型的不同，可以有0 到2 个操作数。
指令码的最低两位用来选择R0-R3 寄存器，在微程序控制方式中，用指令码做为微地址来寻址微程序存储器，找到执行该指令的微程序。
而在组合逻辑控制方式中，按时序用指令码产生相应的控制位。
在本模型机中，一条指令最多分四个状态周期，一个状态周期为一个时钟脉冲，每个状态周期产生不同的控制逻辑，实现模型机的各种功能。
模型机有24 位控制位以控制寄存器的输入、输出，选择运算器的运算功能，存储器的读写。
指令系统包括以下七类：23该模型机微指令系统的特点（包括其微指令格式的说明等）2.计算机中实现乘法和除法的原理（1）无符号乘法①实例演示（即，列4位乘法具体例子演算的算式）：被乘数为1001 （二进制），即为十进制的9;乘数为0110 （二进制），即为十进制的6。
那么，可以通过笔算得到：1001X 0110=00110110即十进制运算结果为：9 X 6=54无符号乘法的实例演示如图1所示：1 0 0 1X0 1 1 00 0 0 0+0 0 0 0(0)0 0 0 0+ 1 0 0 1 (1)1 0 0 1 0+ 1 0 0 1 (1)1 1 0 1 1 0+ 0 0 0 0 (0)(0) 0 1 1 0 1 1 0即：1001X 0110=00110110②硬件原理框图：;被乘数;乘数;初始值（零）;乘数最低位为0,部分积加0，被乘数左移一;位，乘数右移一位。
计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计尊敬的教师：敬启者，我是您的学生，正在进行计算机组成原理课程设计。
我非常荣幸能够参与这个项目，并且准备了如下的设计报告：第一部分：引言在本设计中，我们将要研究和设计一台基于RISC体系结构的32位微处理器。
通过学习和探索计算机的基本组成原理，我们将能够深入了解计算机硬件的工作原理和设计过程。
在本文档中，我们将详细描述我们的设计思路、实现方法和实验结果，并通过性能测试来评估我们的设计。
第二部分：设计目标本设计的主要目标是实现一个高效、稳定和可扩展的32位微处理器。
我们的设计将满足以下要求：1. 支持基本的CPU指令集.2. 支持流水线技术，以提高指令执行速度.3. 支持浮点运算和向量指令扩展.4. 支持高性能和低功耗的设计.5. 具备良好的可扩展性和可维护性.6. 设计尽可能地简洁和高效.第三部分：设计思路我们的设计思路是基于经典的RISC体系结构，并结合了一些现代的设计理念和技术来达到我们的设计目标。
我们使用VHDL语言进行设计和验证，并且使用ModelSim进行仿真和验证。
我们将重点关注以下几个方面的设计：1. 指令集架构: 我们将实现一个基本的指令集架构，并根据需求进行扩展.2. 流水线设计: 我们将使用五级流水线来提高指令执行速度.3. 浮点运算和向量指令扩展: 我们将实现浮点运算指令和向量指令的硬件支持.4. 性能优化和功耗控制: 我们将采用一些优化技术来提高性能并降低功耗.5. 可扩展性和可维护性: 我们将设计一个可灵活扩展和易于维护的架构.第四部分：实现方法在实现过程中，我们将遵循以下步骤：1. 设计和验证: 我们将使用VHDL语言进行设计，使用ModelSim进行仿真和验证.2. 代码实现: 我们将根据设计思路编写代码，并对各个模块进行单元测试.3. 性能测试: 我们将使用一系列的测试程序对设计进行性能测试，并进行性能分析.4. 优化和调试: 我们将根据测试结果对设计进行优化和调试.5. 文档撰写: 我们将撰写设计报告，详细记录设计过程和实现细节.第五部分：实验结果与讨论在设计完成后，我们将对设计进行一系列的性能测试，并对结果进行分析和讨论。
计算机组成原理课程设计的实验报告
计算机组成原理课程设计的实验报告实验报告：计算机组成原理课程设计摘要：本实验报告旨在介绍计算机组成原理课程设计的实验过程和结果。
该实验旨在深入理解计算机的组成和工作原理，并通过设计和实现一个简单的计算机系统来加深对计算机组成原理的理解。
本实验报告将包括实验的目的、实验环境、实验步骤、实验结果以及实验的分析和讨论。
1. 实验目的：本实验的目的是通过设计和实现一个简单的计算机系统，加深对计算机组成原理的理解。
具体目标包括：- 理解计算机的基本组成和工作原理；- 掌握计算机硬件的设计和实现方法；- 学习使用计算机组成原理相关的软件工具。
2. 实验环境：本实验所需的硬件和软件环境如下：- 硬件环境：一台支持计算机组成原理课程设计的计算机；- 软件环境：计算机组成原理相关的软件工具，如Xilinx ISE、ModelSim等。
3. 实验步骤：本实验的步骤主要包括以下几个部分：3.1 系统需求分析在设计计算机系统之前，首先需要明确系统的需求和功能。
根据实验要求，我们需要设计一个简单的计算机系统，包括指令集、寄存器、运算单元等。
3.2 系统设计根据系统需求分析的结果，进行系统设计。
设计包括指令集的设计、寄存器的设计、运算单元的设计等。
3.3 系统实现在系统设计完成后，需要进行系统的实现。
具体步骤包括使用硬件描述语言（如VHDL）进行电路设计，使用Xilinx ISE进行逻辑综合和布局布线，最终生成bit文件。
3.4 系统测试在系统实现完成后，需要进行系统的测试。
测试包括功能测试和性能测试。
功能测试主要是验证系统是否按照设计要求正常工作；性能测试主要是测试系统的性能指标，如运行速度、吞吐量等。
4. 实验结果：经过实验，我们成功设计和实现了一个简单的计算机系统。
该系统具有以下特点：- 指令集：支持基本的算术运算和逻辑运算；- 寄存器：包括通用寄存器、程序计数器、指令寄存器等；- 运算单元：包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元。
计算机组成原理课程设计3篇
计算机组成原理课程设计第一篇：CPU设计计算机中心处理器（Central Processing Unit, CPU）是计算机的心脏，它负责执行指令，完成计算和控制计算机的所有运算和数据传输。
在计算机组成原理课程设计中，设计一块CPU是非常重要的一步。
CPU的设计与制作需要有一定的基础和经验。
首先，需要了解CPU的工作原理和基本组成，包括寄存器、ALU、控制器和数据通路等。
其次，需要掌握数字逻辑、硬件描述语言和电子工艺制作等知识和技能，以实现CPU的具体功能。
设计一块CPU可分为以下几个步骤：1.确定CPU的整体架构和指令集。
根据需求和实际应用，确定CPU的整体架构和指令集。
可以参考现有的CPU设计，并根据实际情况进行优化和改进。
2.编写CPU的硬件描述语言代码。
使用硬件描述语言（如VHDL）编写CPU的硬件描述语言代码，包括寄存器、ALU、控制器和数据通路等。
3.使用仿真工具进行验证。
使用仿真工具模拟CPU的运行过程，验证硬件描述语言代码的正确性和功能实现。
4.设计和制作PCB电路板。
将CPU的硬件描述语言代码转换为PCB电路板设计，并制作出实际的电路板。
5.测试CPU的性能和功能。
对制作出的CPU进行测试，验证其性能和功能可靠性。
CPU的设计和制作是计算机组成原理课程设计中非常关键的一步，它直接影响到完成整个计算机系统的可靠性和性能。
因此，设计和制作一块优秀的CPU需要耐心和实践经验的积累。
第二篇：存储器设计存储器是计算机系统中重要的组成部分，用于存储数据和程序。
存储器需要具有读、写、删等常见操作，设计一块性能良好和容量适中的存储器是计算机组成原理课程设计的核心内容之一。
存储器的设计和制作需要掌握数字电路设计、电子工艺制作和人机交互等知识和技能。
下面是存储器设计的主要步骤：1.确定存储器的类型和容量。
根据实际需要和使用场景，确定存储器的类型和容量，包括SRAM、DRAM、FLASH等。
2.设计存储器的电路和控制线路。
计组实验课程设计
计组实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解计算机组成原理，掌握基本硬件组件的工作原理和相互关系。
2. 学生能掌握实验所涉及的关键技术，如电路设计、编程调试等，并了解其在计组实验中的应用。
3. 学生能运用所学的计算机组成原理和实验技能，分析实验现象，解释实验结果。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成计组实验的电路设计、编程调试等过程。
2. 学生能够通过实验操作，提高动手实践能力，培养问题解决和团队协作能力。
3. 学生能够运用实验报告、口头报告等形式，清晰、准确地表达实验过程和结果。
情感态度价值观目标：1. 学生对计算机组成原理产生兴趣，培养探究精神和创新意识。
2. 学生在实验过程中，养成严谨、细致的工作态度，提高自我管理和团队协作能力。
3. 学生通过实验课程，认识到计算机科学在现代社会中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为计算机组成原理实验课程，注重理论联系实际，强调学生动手实践能力的培养。
学生特点分析：学生为大学二年级计算机专业学生，具备一定的计算机基础知识和编程能力，具有较强的求知欲和动手欲望。
教学要求分析：课程要求教师以实验为主线，引导学生掌握计组原理，培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过课程目标的分解，使学生在实验过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 计算机组成原理概述：介绍计算机硬件的基本组成、工作原理及其相互关系，使学生建立整体概念。
教学内容：CPU、存储器、输入输出设备、总线等硬件组件的原理与功能。
2. 实验原理与技术：讲解实验涉及的关键技术，如数字电路设计、编程调试等。
教学内容：数字电路设计基础、Verilog HDL语言、编程调试方法等。
3. 实验项目设计与实施：根据课程目标，设计具有实际意义的实验项目，引导学生动手实践。
教学内容：算术逻辑单元（ALU）设计、存储器设计、CPU设计等实验项目。
计组课程设计报告--谢育武
计组课程设计报告--谢育武计算机组成原理课程设计--------- 微程序控制及CPU指令执行姓名：谢育武学号：20211003789 指导老师：刘超班号：192103--271第五节微程序控制器组成实验一、实验目的（1）掌握时序产生器的组成原理。
（2）掌握微程序控制器的组成原理。
（3）掌握微指令格式的化简和归并。
二、实验电路１．时序发生器TIMER1GAL22V101GND2晶振43VCCMF1CLR#2QD3DP4DZ5TJI6P17INTS8INTC9DB1011GND12CLKININININININININININGNDVC CIOIOIOIOIOIOIOIOIOIOIN242322212021181716151413VCCCLK1INTECLK11INTR2INTE34CLR# 5SKIP67891011GND12TIMER2GAL22V10CLKININININININININININGNDVCCIOIOIOIOIOIOIOIOI OIOIN1242322212021181716151413VCCINTQW4W3W2W1GNDT4T3T2T1W4图9 时序信号发生器图TEC―4计算机组成原理实验系统的时序电路如图9所示。
电路采用2片GAL22V10（U6、U7），可产生两级等间隔时序信号T1－T4和W1－W4，其中一个W由一轮T1－T4循环组成，它相当于一个微指令周期或硬布线控制器的一拍，而一轮W1―W4循环可供硬布线控制器执行一条机器指令。
本次实验不涉及硬布线控制器，因此时序发生器中的相关内容也可根据需要放到硬布线控制器实验中进行。
微程序控制器只使用时序信号T1－T4，产生T信号的功能集成在GAL22V10芯片TIMER1（U6）中，另外它还产生节拍信号W1、W2、W3、W4的控制时钟CLK1。
该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现，其源程序如下： MODULE TIMER1TITLE 'CLOCK GGENERATOR T1,T2,T3,T4' \\MF,CLR,QD,DP,DZ,TJ,P1,INTS,INTC,DB PIN 1..10; W4 PIN 13;\T1,T2,T3,T4,QD1,QD2,ACT,INTE,QDR PIN 14..22; CLK1 PIN 23;T1,T2,T3,T4,QD1,QD2,INTE,QDR ISTYPE 'REG'; ACT,CLK1 ISTYPE 'COM'; CLK = .C.;S =[T1,T2,T3,T4,QD1,QD2,INTE,QDR];EQUATIONSQD1 := QD; QD2 := QD1;QDR := CLR & QD # CLR & QDR; ACT = QD1 & !QD2;T1 := CLR & T4 & ACT # CLR & T4 & !(DP # TJ # DZ & P1 # DB & W4) & QDR;T2 := CLR & T1; T3 := CLR & T2;T4 := !CLR # T3 # T4 & !ACT & (DP # TJ # DZ & P1 # DB & W4) # !QDR;INTE := CLR & INTS # CLR & INTE & !INTC; CLK1 = T1 # !CLR & MF;S.CLK = MF; ENDMFQDQD1QD2ACTQDR硬布线控制器只使用时序信号W1－W4，产生W信号的功能集成在GAL22V10芯片TIMER2（U7）中，该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现，其源程序如下： MODULE TIMER2TITLE 'CLOCK GGENERATOR W1 W2 W3 W4' \\CLK1,INTR,IE PIN 1..3;CLR,SKIP PIN 5..6;\W1,W2,W3,W4,INTR1 PIN 14..18 ISTYPE 'REG'; INTQ PIN 20 ISTYPE'COM'; CLK = .C.;EQUATIONSW1 := CLR & W4 ;W2 := CLR & W1 & !SKIP; W3 := CLR & W2 & !SKIP;W4 := !CLR # W3 # SKIP & W1 # SKIP & W2 ; INTR1 := INTR; INTQ = IE & INTR1;[W1,W2,W3,W4,INTR1].CLK = CLK1; ENDTIMER1和TIMER2中还集成了中断逻辑，中断逻辑的介绍见第八节。
计组课程设计
计组课程设计
随着信息技术的飞速发展，计算机技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在这样一个信息化的时代，如何让人们更好地掌握计算机技术，成为一项重要的人才培养任务。
而计组课程设计，则是为了满足这一需求，为学生们提供了一个良好的学习平台。
计组课程设计是一种针对计算机技术入门学习的课程设计，旨在帮助学生掌握计算机的基本操作和常用软件的使用方法。
该课程设计涵盖了计算机硬件、操作系统、网络基础、数据库和Web开发等方面的内容，通过让学生亲自进行实践操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
在计组课程设计中，学生将学习如何安装和配置操作系统、如何使用记事本、Excel等办公软件进行数据处理和统计、如何使用网络浏览器访问各种网站等。
此外，学生还将学习数据库的使用，如何创建、查询、修改和删除数据库，以及如何使用SQL语言对数据库进行查询和操作。
对于Web开发方面，学生将学习如何制作一个简单的网站，包括如何使用HTML、CSS和JavaScript语言编写网页代码，如何使用图片、音频和视频等多媒体资料，以及如何使用超链接和表单等控件。
在实际的编程过程中，学生将学到如何使用代码编辑器，如何编写代码并运行程序，这将帮助他们更好地理解编程的基本原理和过程。
总之，计组课程设计是一种有益于学生学习计算机技术的入门课程。
通过该课程设计，学生可以获得实际操作的机会，掌握计算机技术的基础知识和常用软件的使用方法，为他们的未来学习打下坚实的基础。
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计算机科学学院课程设计报告
课程计算机组成原理
题目指令4（x+y）的设计
年级2008级
专业计算机科学与技术
学号学生
任课教师
2010年12 月24 日
课程设计
题目
指令4（x+y）的设计
验收时间2010-12-20
验收
地点
9#305
指导
教师
小组
成员
具体分工备注
张
艳
华
无无
课题总体设计思想概述
利用教学计算机上已有基本指令的基础上扩展一条新的指令，使新指令能能在教学机上运行。
首先要掌握指令格式，指令操作码编码，寻址方式，指令功能等基本内容，熟悉教学机总体组成和各部件的运行原理，设计出新扩展指令的微程序段，合理安排到已有基本指令的微程序中，并装入控制存储器中，最后调试通过。
设计过程分块设计，再将各个功能嵌套
1、实现两个整型数据的输入，利用串行接口的输入输出技术
2、实现两个整型数据加法运算，使用ADD指令实现
3、实现和*4，使用两次SHL左移指令，达到乘四目的
课题设计的目的和原理
设计目的
1、进一步熟悉教学计算机指令格式、指令编码、寻址方式、指令功
能
2、进一步熟悉教学计算机的总体组成和各部件的运行原理，理解指
令的执行过程
3、通过对指令系统的扩展，了解组合逻辑控制器设计和实现的基本
过程
4、思考和讨论组合逻辑控制器的特点并誉为程序控制器进行比较
设计原理
TH-union教学机的指令系统具有一定的完备程度，指令格式规范，分类合理，执行步骤容易理解，具有典型性，且有可扩充性，为学生添加各种新的指令留有比较充足的余地。
在理解了相关基础知识的基础上，扩展指令比较容易实现。
微地址映射部件
MAPROM
微程序定序器
Am2910
控制存储器指令寄存器条件判断线路
微指令寄存器
...
/MAP
CP
/CCEN
/OE
/VECT/PL
CI3~CI0
CP IRH
/CC
SCC3~SCC0
微命令
微下地址
微地址
教学计算机微程序控制器的基本组成
课题设计方案
本次试验使用TH-union+教学机微程序控制器基础上扩展指令"ADC DR,SR"进行设计。
该扩展指令的功能是，将SR中的值作为源操作数，DR中的值作为目的操作数，对以上两个数进行相加乘以4 后的结果存入目的寄存器DR中。
指令格式确定为操作码(8位),DR（4位）,SR(4位)。
分配操作码为00100000。
① AR<- DR ;
②读主存，IR<-读出内容，PC<-PC+1 ;
③ DR<- DR-SR ;
SHR DR ;
结束，检测中断请求，无中断请求，进入下一条指令的执行过程。
程序如下：
ORG 2000H
A:IN 81H
SHR R0
SHR R0
JRNC M
IN 80H
MVRD R6,30h
MVRR R1,R0
ADD R1,R6
OUT 80H 输入x到R1
B:IN 81H
SHR R0
SHR R0
JRNC N
IN 80H
MVRR R2,R0
ADD R2,R6
OUT 80H 输入y到R2
ADD R1,R2
OR R1,R6
MVRR R0,R1
OUT 80H 进行算术运算
RET
END
上面的①、②步骤都可借用原有的微程序段，主要对③、 步进行设计，具体如下：
Add ROM1 ROM2 ROM3 ROM4 ROM5 ROM6 ROM7 MMPROM 04 0E 00110000 01000001 10111001 00000000 00010000 00000000 0B
0E 00 11100000 01000011 01111000 00000000 01100000 00000000 50 50 30 00110000 01000011 01011000 00000000 01010000 00000000 00 其中，因为给定ADC设计的操作码是20，将其MPROM单元的内容修改为"50"。
微址为50(十六进制)的指令实现减法操作功能，微址51实现除以2的功能。
将修改的内容导入ROM文件，按照步骤运行即可
课题测试方案1.运行仿真软件
2.导入新设计后的ROM指令文件
3.按步骤操作执行指令功能的检测：
（1）导入scc_gal文件
（2）导入测试程序
（3）生成程序及交叉汇编结果
（4）连续执行程序
测试程序的正确性
（5）单指令运行程序
注意观察每条指令微地址的变化，各存储器的值及内存变化等。
错误及结果分析
在此课程设计中遇到的错误主要是在设计指令时开始没能很好的将减法与除以2的功能结合，经过检查功能上没有顺序执行，需要修改执行顺序的微指令字段；还有就是测试的程序在编写时遇到了一点小问题，不能和已经修改的指令相冲突。
结果分析，键盘敲入1，1经过设计的指令（,1+1）*4后得出结果为8符合指令的功能，而另一组是输入0,1得到4。
所以这条指令的设计基本符合本次课程设计的要求。
下图是输入1,1时的运算结果（1+1）*4=8。
课
题
设
计
心
得
通过这个学期的学习，我了解了更多有关计算机方面的知识，虽然我知道自己还有很多欠缺，但是我相信通过自己努力肯定会学好这
些知识的，无论多困难，都要自己好好学，什么都会好的。
在老师的帮助下，我知道了更深一层的计算机的内部和外部结构和它的深层知识，它是我们以前学的知识中最接近计算机的一门学科，
所以它是基础也是重点，更是我们对计算机从软件到硬件方向上的最
佳转变机会，我在学期初也决定要好好学习它。
看着周围同学对组成
原理的热情，我自己也深受鼓舞，所以在思想上和行动上，我都要求
自己去付出努力和汗水。
计算机科学学院
本科课程设计量化评分标准
(计算机系统结构类)
学生姓名：指导教师：年级和专业：
指标最高分评分要素评分
方案设计20
课题明确；总体功能描述及总体电路框图清
楚；课题分工明确，分功能概述及电路接线图
清晰；测试方案合理可行，理论结果正确。
调试20 平台使用熟练；电路信号控制正确；测试数据设置得当；仿真熟练，结果完整。
验收20 经过自行调试之后，确认一切准备就续即可请求老师给予验收。
一次验收通过最高可给20分，两次验收方能通过则最高只能给10分，依次减少。
正式报告20
报告规范整洁，内容完整；课题设计原理及过
程描述清楚；电路总体框图、电路逻辑接线图、
各类测试表格等绘制清晰、准确；用户使用说
明书规范、明确。
课程设计
小结20
对课题设计结果进行分析，提出改进思路；对
课程设计整个过程进行深入总结，写出深刻详
细的设计心得；列出设计过程中所采用的参考
文献；团队合作良好，遵守实验纪律。
总分
注：
①本评分标准适用于计算机系统结构类专业课程；
②总分满分为100分，成绩参考标准为：优秀（100>X≥90）；良好（90>X≥
80）；中等（80>X≥70）；及格（70>X≥60）；不及格（X<60）；。