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计算机组成原理课程设计报告完整版

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计算机组成原理课程设计报告班级:06计算机 6 班姓名:李凯学号:20063007完成时间:2009年1月3日一、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:COP2000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。

模型机为8位机,数据总线、地址总线都为8位,但其工作原理与16位机相同。

相比而言8位机实验减少了烦琐的连线,但其原理却更容易被学生理解、吸收。

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。

课程设计报告(计算机组成原理)

课程设计报告(计算机组成原理)

课程设计(大作业)报告一、题目分析本次课程设计课题是设计基于微程序控制器的简单计算机设计与实现,宏观上利用CPU、cache、存储器以及一些外设设备来组成一台简单计算机,微观上由运算器、译码电路、和存储器指令用的控制存储器构成。

此次设计要求完成各个指令的格式以及编码的设计,实现各个机器指令的微代码。

本计算机实现的功能有:IN(输入),OUT(输出),ADD(加法),SUB(减法),STA(存数),JMP(跳转)。

设计进行开始,在了解微程序的基本格式, 及各个字段值的作用后, 按微指令格式参照指令流程图,设计出程序以及微程序,将每条微指令代码化,译成二进制代码表,并将二进制代码转换为联机操作时的十六进制格式文件。

根据机器指令系统要求,设计微程序流程图及确定微地址。

设计的加法和减法中, 被加数和被减数都由调试人员输入, 而加数和减数都从存储器中读取. 最后上机调试,各个功能运行结果正确。

二、基本理论计算机原理图(一)、ALU1、功能及组成它是数据加工处理部。

执行所有的算术运算执行所有的逻辑运算,并进行逻辑测试,通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作则产生一个判决。

2、设计图(二)、CPU1、如何执行指令(1)MOV指令a. 程序计数器PC中装入第一条指令地址101b. PC的内容被放到指令总线ABUS上,对指存进行译码,并启动读命令。

c. 从101号地址读出的MOV指令通过指令总线IBUS装入指令寄存器IR。

d. 程序计数器内容加1,变成102,为取下一条指令做好准备。

e. 指令寄存器中的操作码被译码。

f. CPU识别出是MOV指令。

至此,取值周期结束。

g. 操作控制(OC)器送出控制信号到通用寄存器,选择R1作源寄存器,选择R0作目标寄存器。

h. OC送出控制信号到ALU,制定ALU做传送操作。

i. OC送出控制信号,打开ALU输出三态门,将ALU输出送到数据总线DBUS 上。

(任何时候DBUS上只能有一个数据)j. OC送出控制信号,将DBUS上的数据打入到数据缓冲寄存器DR。

计算机组成原理课设报告

计算机组成原理课设报告

计算机组成原理课设报告导师: ***日期: 2010-12-6目录一、模型机系统结构的设计................... - 3 -二、指令系统设计.......................... - 12 -三、微指令与控制信号的设计................ - 14 -四、微程序设计,包括各条指令的指令流程和微程序列表。

(均为十六进制).......................... - 18 -五、模型机控制部件的设计.................. - 20 -六、指令测试及结果........................ - 22 -七、个人总结.............................. - 23 -一、模型机系统结构的设计1. 模型机的总体结构框图2. 数据通路总体设计图2.1数据通路的总体结构设计图2.2.1时序发生器:timer封装图:2.2.2暂存器:封装图:2.2.3寄存器组:封装图:2.2.4逻辑运算单元(ALU):封装图:2.2.5地址寄存器、存储器和数据暂存器:2.2.6控存:2.2.7程序计数器:封装图:2.2.8微程序计数器:2.2.9指令寄存器:ir二、指令系统设计1.指令格式:模型机指令代码格式采用类似8086/8088指令代码格式的可变字节的指令代码格式。

例如,双操作数、单字节的代码格式如下图15 10 9 8 7 6 5 2 1 0操作码目的寄存器源寄存器算术逻辑控制空2位立即数偏移量直接寻址四种类型,至于基址寻址和基址变址寻址,后面另有附加实验予以说明。

3.各种助记符的具体说明三、微指令与控制信号的设计和OUT31未使用。

四、微程序设计,包括各条指令的指令流程和微程序列表。

(均为十六进制)五、模型机控制部件的设计1.控存(CM)的具体设计和封装图控存的核心部件是ROM只读存储器,内部储存着机器指令所对应的微程序。

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

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]

计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]

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

《计算机组成原理》课程设计报告(2012— 2013学年第 1学期)题目:复杂指令计算机系统设计专业:计算机科学与技术_姓名学号:指导教师:成绩:计算机科学与技术系2013 年 1 月11 日目录1.任务书 (1)2.设备清单 (1)3.设计原理及方法 (1)3.1数据格式 (1)3.2指令设计 (1)3.3指令格式 (2)3.4指令系统 (3)3.5设计依据 (3)3.6按微指令的格式参照程序流图 (5)3.7微程序代码清单 (6)3.8实验接线图 (7)3.9机器指令代码清单 (8)3.10化简后的机器指令 (8)4.设计运行结果分析 (12)4.1实验过程 (12)4.2结果分析 (14)5.设计小结 (14)6.设计日志 (15)1.任务描述复杂指令计算机系统设计设计不少于10条指令的指令系统。

其中,包含算术逻辑指令,访问内存指令,程序控制指令,输入输出指令,停机指令。

重点是要包括直接、间接、变址和相对寻址等多种寻址方式。

基于TD-CMA计算机组成原理教学实验系统,设计一个复杂计算机整机系统模型机,分析其工作原理。

根据模型机的数据通路以及微程序控制器的工作原理,设计完成以下几条机器指令和相应的微程序,输入程序并运行。

IN R1,00H; 从端口00(IN单元)读入数据送R1LDI R2,0FH;将立即数OFH装入R2AND R1,R2;R1*R2->R1STA [10H],R1;R1->[[10H]],间接寻址OUT 40H,10H;10H单元的内容在OUT单元显示,直接寻址DEC 12H;12H单元内容减1,直接寻址LOP:BZC EXIT;JMP LOP;EXIT:HLT10H、12H单元内容分别为12H、03H2.设备清单PC机一台,TD-CMA实验系统一套,排线若干。

3.设计原理及方法3.1数据格式模式机规定采用的定点补码表示法表述数据,字长为8位,8位全用来表示数据(最高位不表示符合),数值表示的范围:0≤X≤28-1。

计算机组成原理设计课题报告 (1)

计算机组成原理设计课题报告 (1)

SHANGHAI UNIVERSITY<计算机组成原理>课程设计实验报告学院计算机工程与科学学院组员于影、吴珺文、王杰强、金春学号********姓名金春指导老师诸而明一、设计题目和要求1.设计题目:设计一个储存器,并且在Maxplus上模拟实现2.要求:每个组采用指定的内存芯片(二种)和译码器(一种)来实现二、设计过程1.芯片选择:128*8位的ROM、128*8位的RAM各一片。

因为81287(位),所以需要7位地址线:A0~A6,8位数据线D0~D7。

*2*8地址分配如下表所示:地址分配A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 地址空间0 0000000 00H………………0 1111111 7FH1 0000000 80H………………1 1111111 FFH【注】1)A7=0时,表示选择ROM;2)A7=1时,表示选择RAM。

2.译码器选择:74138译码器,如下图所示:状态表(1)C B A Y0 Y10 0 0 0 10 0 1 1 02)Y0Y1=10时,表示Y1接RAM。

状态表(2)端口G1 G2A G2B状态 1 0 0功能使能3.MAXPLUS实现电路图:4.波形图:ROM的波形图RAM的波形图三、体会:在这次实验中与之前所学的只是很不一样,是一个全新的内容,通过这次实验从对主存储器的一无所知,到现在能看懂主存储器的功能,并且能根据存储芯片设计存储器,中间我们遇到的困难可想而知。

毕竟我们才刚接触存储器,面对各种存储时时序上错误,在我们组员的齐心合力之下,我们能很快的了解这些我们原本并不熟悉的知识,并将它们运用到实际中,尽管这只是一个作业。

我们从这份作业中学到很多,也体会到很多,控制信号下的存储功能看似复杂难懂,其实只要我们认真研读,细心讨论,一切难题都将不是问题。

组成原理课程设计报告-模板

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信息与电气工程学院《计算机组成原理》课程设计报告专业及班级学号及姓名实验和作者时间及地点一、课程设计的目的《计算机组成原理》课程设计是与课程配套开设的实践环节。

通过本课程设计,使学生进一步的理解计算机组成原理课程讲授的相关内容,包括计算机的各大部件及工作原理,计算机对机器语言的支持和理解方法,计算机整机工作原理和控制方法,以及CU设计的基本方法等等,进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力;培养严谨的科学实验作风、良好的工程素质及团队协作精神,为今后的工作打下基础。

二、课程设计的内容基于DAIS-CMH+实验台,设计并实现一个能够支持5至10条机器指令的微程序结构CU,并利用该指令系统的指令编写机器指令程序,通过调试观察模型机执行机器指令程序的过程和结构,验证CU设计的正确性。

三、课程设计的要求(1)认真阅读模型机设计说明,了解设计内容,做好设计准备。

(2)完成模型机的硬件电路连接,绘制硬件结构框图。

(3)完成指令的微操作序列分析,画出微程序流程图,根据微指令格式,填写码点,编写微程序,完成微程序结构的CU设计。

(4)设计并编写机器指令测试程序。

(5)能够熟练的运用调试方法,修正微程序设计中存在的问题,验证机器指令执行的正确性。

(6)根据设计的实施过程,认真完成课程设计报告。

四、模型机设计总结4.1 硬件结构框图与主要硬件模块说明(包括结构图、模块功能说明及主要控制信号说明)4.2 微指令格式说明4.3 机器指令设计(包括机器指令的二进制编码设计和功能设计)4.4 微程序设计(包括机器指令微操作序列分析与微程序流程图)4.5 微指令码点表《计算机组成原理》课程设计报告4.6 机器指令测试程序设计4.7 调试与验证。

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计算机组成原理课程设计报告班级:11计算机、物联网班姓名:学号:完成时间: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: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):②硬件原理框图:③算法流程图:(2)无符号除法①实例演示(即,列4位除法具体例子演算的算式):②硬件原理框图:③算法流程图:3.对应于以上算法如何分配使用COP2000实验仪中的硬件(初步分配,设计完成后再将准确的使用情况填写在此处)4.在COP2000集成开发环境下设计全新的指令/微指令系统设计结果如表所示(可按需要增删表项)(1)新的指令集(设计两个不同指令集要分别列表)(2)新的微指令集5.用设计完成的新指令集编写实现无符号二进制乘法、除法功能的汇编语言程序(1)乘法4位乘法的算法流程图与汇编语言程序清单:(2)除法4位除法的算法流程图与汇编语言程序清单:6.上述程序的运行情况(跟踪结果)按下表填写描述以上各程序运行情况的内容。

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计算机组成原理课程设计报告华科学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理课程设计》报告(2015/2016学年第一学期)学生姓名:学生班级:学生学号:指导教师:年月日目录1、设计的目的及要求:-------------------------------------------------------------------------------------------- 12、总体描述:--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13、设备分析:--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23.1时序分析----------------------------------------------------------------------------------------------------- 23.2指令译码单元工作原理 --------------------------------------------------------------------------------- 33.3寄存器译码单元工作原理------------------------------------------------------------------------------ 44、微指令格式分析: ------------------------------------------------------------------------------------------------- 65、控制台流程详细描述: ---------------------------------------------------------------------------------------- 96、指令系统详细设计:---------------------------------------------------------------------------------------- 116.1指令详细分析 -------------------------------------------------------------------------------------------- 116.2微指令流程详细描述 ---------------------------------------------------------------------------------- 157、微代码表及控存率:------------------------------------------------------------------------------------------ 157.1微代码表--------------------------------------------------------------------------------------------------- 167.2控存利用率----------------------------------------------------------------------------------------------- 168、测试程序:------------------------------------------------------------------------------------------------------- 178.1程序功能描述 -------------------------------------------------------------------------------------------- 178.3程序机器码----------------------------------------------------------------------------------------------- 178.4汇编--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 188.5 CPI计算--------------------------------------------------------------------------------------------------- 199、心得体会:------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 附录A ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 附录B ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 211、设计的目的及要求:本课程设计是计算机科学与技术专业重要的实践性教学环节之一,是在学生学习完《计算机组成原理》课程后进行的一次全面的综合设计。

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7、启动程序,验证结果。将上述程序的起始地址输入PC寄存器,运行这段程序,运行时,可先作单步运行,便运行边检查程序运行的正、误和运行中间结果的正误。并根据这些结果,判别问题所在,反复检查硬件的故障和程序以及微程序的故障,并修改之,以至最终得出正确的运行结果。
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。

计算机组成原理课程设计报告

计算机组成原理课程设计报告

计算机组成原理课程设计设计课题:简单的计算机系统设计班级:计101-4学生姓名:辅导教师:系统说明:综合前面实验单元典型部件设计与调试,对数据选择器(A、B)、计数器、运算器、寄存器和微程序控制器透彻了解的基础上,完成一个简单计算机的设计,使其具有简单运算功能:取数、读数、做加法、送数等。

设计步骤:结合计算机组成原理的教学内容和课程设计平台系统,计算机的设计与调试步骤如下:拟定指令系统:微指令格式微指令字长16位即μIR15~μIR0(1)微指令字段定义A选择器控制:μIR15●μIR140 0 备用0 1 RA1 0 MA1 1 备用B选择器控制:μIR13●μIR120 0 备用0 1 PB1 0 RB1 1 备用输出分配:μIR11●μIR10●μIR90 0 0 备用0 0 1 CPR00 1 0 CPR10 1 1 CPPC1 0 0 CPIR1 0 1 CPMAR1 1 0 备用1 1 1 备用低位进位控制:μIR80 C0=01 C0=1存储器读写控制:μIR5●μIR41 0 RD0 1 WR后继地址形成方式:μIR2●μIR1●μIR00 0 0 备用0 0 1 μPC+1 顺序执行微指令0 1 0 JP无条件转移,地址由微指令的高八位μIR15-8提供0 1 1 QJP高四位按操作码转移,地四位为0。

1 0 0 YJP给定高四位第四位按源寻址方式转移。

1 0 1 MJP给定高四位低四位按目的寻址方式转移。

1 1 0 备用1 1 1 备用基本字长课程设计平台中配置的存储器容量为256×8,显然基本字长只能定为8位。

指令格式指令格式可有单字长指令和双字长指令两种,在双字长格式中,第二字节一般定义微操作数或操作数地址。

指令格式为:指令类型模型机有单操作数指令、双操作数指令和无操作数指令。

操作码OP共提供四位,最多可定义16条指令。

数据的传送单位为8位(一个字节)数据的传送范围寻址方式由于指令较短、操作数仅为两位,为了简化硬件设计,将源操作数字段和目的操作数字段的寻址定义为不同的含义源操作数寻址方式目的操作数寻址方式00 R000 R101 (R0) 01 (R0)10 I 10 I11 D 11 DR i表示操作数就在寄存器中(R i) 表示操作数地址在寄存器中I指令的第二个字节微操作数或立即寻址源操作数使用R0寻址目的操作数使用R1寻址MOV1 0001 10 000000 01 11MOV2 0010 10 000000 00 01ADD 0011 00 00MOV3 0100 00 01MOV1源操作数按立即寻址目的操作数为操作数就在寄存器中,因为立即寻址该指令由两个字节组成。

计算机组成原理课程设计报告要求及模板(2015年)

计算机组成原理课程设计报告要求及模板(2015年)

计算机组成原理课程设计报告撰写要求(一)纸张与页面要求1.采用国际标准A4型打印纸或复印纸,纵向打印。

2.封页和页面按照下面模板书写(正文为:小四宋体1.5倍行距)。

3.图表及图表标题按照模板中的表示书写。

(二)课设报告书的内容应包括以下各个部分:(按照以下顺序装订)1.封页(见课设模版)2、学术诚信声明,所有学生必须本人签字,否则教师拒绝给予成绩。

3.任务书(学生教师均要签字,信息填写完整,由指导教师给定)4.目录5.正文一般应包括以下内容:(1)题目介绍和功能要求(或描述)课程设计任务的详细描述(注意不能直接抄任务书),将内容做更详细的具体的分析与描述;(2) 系统功能模块结构图绘制系统功能结构框图及主要模块的功能说明;(3) 使用的数据结构的描述: 数据结构设计及用法说明;(4) 涉及到的函数的描述 ;(5) 主要算法描述( 程序流程图)(6) 给出程序测试/运行的结果设计多组数据加以描述(包括输入数据和输出结果)(7) 课程设计的总结及体会(8) 参考文献格式要求:[1]作者,等. 书名.出版地:出版社,出版年6.附录:程序清单 (应带有必要的注释)沈阳航空航天大学课程设计报告课程设计名称:计算机组成原理课程设计课程设计题目:基于恢复余数法的定点原码一位除法程序的设计与实现院(系):计算机学院专业:网络工程班级:网络1302学号:2013040102082姓名:郝志伟指导教师:安云哲说明:结论(优秀、良好、中等、及格、不及格)作为相关教环节考核必要依据;格式不符合要求;数据不实,不予通过。

报告和电子数据必须作为实验现象重复的关键依据。

学术诚信声明本人声明:所呈交的报告(含电子版及数据文件)是我个人在导师指导下独立进行设计工作及取得的研究结果。

尽我所知,除了文中特别加以标注或致谢中所罗列的内容以外,报告中不包含其他人己经发表或撰写过的研究结果,也不包含其它教育机构使用过的材料。

与我一同工作的同学对本研究所做的任何贡献均己在报告中做了明确的说明并表示了谢意。

计算机组成原理》课程设计报告

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课程设计说明书《计算机组成原理》算法实现(五)专业 计算机科学与技术学生夏晶晶 班级 M 计算机101 学号1051401122指导教师花小朋完成日期2013年6月21日目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计容与要求 (2)2.1课程设计的容 (2)2.2 课程设计的要求 (2)3 实现方法 (2)3.1 系统目标 (2)3.2 主体设计 (4)3.2.1 主窗体的设计 (4)3.2.2 定点整数真值还原窗体的设计 (6)3.2.3 定点整数单符号位补码加减法 (8)3.2.4 定点整数的原码乘法 (10)3.2.5 浮点数的加减运算 (12)4 设计小结 (13)参考文献 (13)1 课程设计目的本课程设计是在学完本课程教学大纲规定的全部容、完成所有实践环节的基础上,旨在深化学生学习的计算机组成原理课程基本知识,进一步领会计算机组成原理的一些算法,并进行具体实现,提高分析问题、解决问题的综合应用能力。

2 课程设计容与要求2.1课程设计的容计算机组成原理算法实现(五)2.2 课程设计的要求能够实现机器数的真值还原(定点整数)、定点整数的单符号位补码加减运算、定点整数的原码乘法运算和浮点数的加减运算。

3 实现方法3.1 系统目标本程序含有以下几个功能模块,分别能够实现如设计容所设计的功能。

共有5个类,各类之间的关系如图3-1所示:系统流程图:3.2 主体设计3.2.1 主窗体的设计程序菜单需要在输入口令正确后方可使用,若口令输入错误需给出重新输入口令的提示,三次口令输入错误则禁止使用。

登陆算法的流程图:输入密码判断密码计数器减1激活菜单栏隐藏登陆显示欢迎界面弹出错误窗口判断计数器值是否大于零结束开始3.2.2 定点整数真值还原窗体的设计选择主窗体中“机器数的真值还原(定点整数)”时进入下图所示的窗体。

在上面的窗体中按“输入”按扭时,将输入焦点设置为最上面的一个文本框上。

输入一个机器数(如10001000)后,按“原->真值”、“反->真值”、“补->真值”或“移->真值”按扭中的任一个后,将在第二文本框中显示对应操作的结果。

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学号:课程设计题目硬件加减法器的设计教学院计算机学院专业计算机科学与技术班级姓名指导教师年月日课程设计任务书2012~2013学年第 1 学期学生姓名:专业班级:指导教师:工作部门:一、课程设计题目硬件加减法器的设计二、课程设计内容(含技术指标)1.利用QUARTUS软件设计8位的补码加减法电路。

方案一:用原理图设计法设计8位行波进位加减法器。

方案二:用原理图设计法设计8位超前进位加法器。

方案三:用VHDL设计法设计8位加减法器。

2. 输入两个8位数据分别存放在A、B寄存器中,通过计算,将结果Y以十进制显示在数码管上,并判断是否产生溢出,用V表示,如果溢出,使蜂鸣器报警。

总体框图参考下图:三、进度安排1.2012年12月29日,课题讲解,布置任务2.2012年12月30日到2013年1月4日,查阅资料,分析、讨论与设计3.2013年1月5日到8日,进行各子模块的设计,并进行调试4.2013年1月9日到10日完成各模块联调,进行测试5.2013年1月11日,成果验收,进行答辩四、基本要求1.能够熟练掌握计算机中补码加法减法的计算方法及溢出判断方法;2.掌握硬件描述语言VHDL及原理图设计方法;3.熟练掌握Quartus II软件平台;4.各小组按模块分工,每人独立完成自己负责的模块;5.合作完成最终的硬件下载及调试;6.独立撰写符合要求的课程设计报告。

目录1 课程设计概述 (5)1.1课设目的 (5)1.2设计任务 (5)1.3设计要求 (5)2 实验原理与环境 (6)2.1实验原理 (7)2.2实验环境 (8)3 总体方案设计 (8)3.1需求分析 (9)3.2硬件设计 (9)3.3软件设计 (12)4 实验过程与调试 (15)4.1仿真XXX (15)4.2主要故障与调试 (16)4.3实验流程图 (17)5 设计总结与心得 (18)5.1课设总结 (18)5.2课设心得 (18)参考文献 (18)1课程设计概述1.1课设目的计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课。

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计算机组成原理课程设计报告集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)南通大学计算机科学与技术学院计算机组成原理课程设计报告书课题名模型计算机的设计与实现班级计123班姓名流星雪雨学号指导教师顾辉日期目录1 设计目的1.融会贯通教材各章的内容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识,加深计算机工作中“时间-空间”概念的理解,从而清晰地建立计算机的整机概念。

2.学习设计和调试计算机的基本步骤和方法,培养科学研究的独立工作能力,取得工程设计和调试的实践和经验。

2 设计内容1.根据给定的数据格式和指令系统,设计一台微程序控制的模型计算机。

2.根据设计图,在QUARTUS II环境下仿真调试成功。

3.在调试成功的基础上,整理出设计图纸和相关文件,包括:(1)总框图(数据通路图);(2)微程序控制器逻辑图;(3)微程序流程图;(4)微程序代码表;(5)设计说明书及工作小结。

3 设计要求(1)对指令系统中的各条指令进行分析,得出所需要的占领周期与操作序列,以便确定各器件的类型和数量;(2)设计总框图草图,进行各逻辑部件之间的互相连接,即初步确定数据通路,使得由指令系统所要求的数据通路都能实现,并满足技术指标的要求;(3)检查全部指令周期的操作序列,确定所需要的控制点和控制信号;(4)检查所设计的数据通路,尽可能降低成本,简化线路,优化性能。

以上过程可以反复进行,以便得到一个较好的方案。

4 数据格式与指令系统4.1 数据格式数据字规定采用定点整数补码表示法,字长8位,其中最高位为符号位,其格式如下:7 6 5 4 3 214.2 指令系统本实验设计使用5条机器指令,其格式与功能说明如下:7 6543210INADDSTAOUTJMPIN指令为单字长(字长为8bits)指令,其功能是将数据开关的8位数据输入到R0寄存器。

ADD指令为双字长指令,第一个字为操作码,第二个字为操作数地址,其功能是将R0寄存器的内容与内存中地址为A的数相加,结果存放在R0寄存器中。

计算机原理的课程设计报告

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计算机组成原理课程设计报告姓名:殷亮班级:BX1009学号:33指导老师:赵孟德二〇一二年5月31日目录第一章课程设计任务概述 (1)1.1课设目的 (1)1.2 课设任务 (1)第二章题目解答 (2)2.1指令的执行流程 (2)2.1.1“异或”指令 (2)2.1.2 读取指令 (2)2.1.3 “OUT”指令 (3)2.2存储器 (4)2.3计算机运算器 (5)2.4硬件系统 (7)2.4.1输入设备 (7)2.4.2输出设备 (8)2.4.3存储器 (8)2.4.4运算器 (9)2.4.5控制器 (9)2.5运算器的组成及设计 (9)第三章个人总结 (10)参考文献 (11)第一章课程设计任务概述1.1课设目的通过一星期的实训,我们要完成五个题目的任务。

通过这段时间的掌握,主要学习计算机基本构造以及微观操作。

对指令的内部的执行与设计有一个初步的掌握。

对计算机组成原理有更为深刻的了解。

1.2 课设任务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”指令的指令格式操作码 DR SR(2)把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。

操作码 DR SR(3)以下五条机器指令为选做题目,给出指令执行流程(选做要求:(组号mod5)+1=红色题目编号):IN(输入)、ADD(二进制加法)、STA(存数)、OUT(输出)、JMP(无条件转移),其指令格式如下:助记符机器指令码说明①IN 0000 0000 “I NPUT DEVICE”中的开关状态→R0②ADD addr 0001 0000 ×××× R0+[addr] →R0③STA addr 0010 0000 ×××× R0→ [addr]④OUT addr 0011 0000 ×××× [addr] →BUS⑤JMP addr 0100 0000 ×××× addr→PC注释:本小组为第六组,选做题目为22某机器中,已知配有一个地址空间为(0000—1FFF)16的ROM区域,现在用几个SRAM芯片(8K×8位)形成一个16K×16位的RAM区域,起始地址为2000H。

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大连理工大学本科实验报告课程名称:计算机原理课程设计学院(系):专业:班级:学号:学生姓名:2010 年月日实验项目列表注意:独立完成预习报告和实验操作。

专业:班级:学号:学生签字:联系电话:《计算机原理实验》报告填写要求根据《大连理工大学本科实验报告规范(试行)》提出的各项要求,现规定《计算机原理实验》报告填写要求如下:一、每次实验前必须完成预习报告。

注意:预习报告中的回答问题必须手写,且由学生本人签名。

第一次实验时,课前将预习报告交给实验老师。

每次实验时,课前提交预习报告,没有完成预习报告者不得进行实验。

二、每一个实验项目均须撰写一份实验报告,A4纸打印出来,最后按顺序装订上交。

三、实验报告内容:1、实验目的和要求:写明实验的目的和任务要求;2、实验原理和内容:与实验内容相关的算法描述、程序的结构类型,与实验相关的接口模块功能描述。

3、算法流程:使用流程图对算法进行描述。

流程图应当逻辑正确、简单清晰。

流程图可以采用打印或手工绘制。

4、使用protel等工具绘制实验系统电路图(也可手工绘制)。

系统电路图应正确、工整。

5、程序清单:程序清单一律采用打印的方式,源程序文件的格式要整齐、规范(语句的标号、指令及注释应在不同列中)。

在程序的关键语句上加注释。

相关子程序要在注视中进行功能说明;6、实验结果与分析:明确地写出最后结果(是否实现设计要求等),对实验中所遇到的问题以及解决的方法加以描述;7、实验体会、建议:通过实验所体会的收获。

针对实验内容、教学方法、考核方法等提出需要解决的问题,提出改进建议;8、全部文字叙述内容要求简明扼要,思路清楚、用词规范;9、主要仪器设备:记录主要仪器的名称、型号(包括实验运行软件名称)等10、实验时间:报告中应标明实验的日期(年、月、日;星期;组号)。

四、要求实验报告字迹工整,文字简练,数据齐全,图表规范,计算正确,分析充分、具体、定量。

五、对抄袭“实验预习报告”和“实验报告”或编造原始数据的行为,一经发现以零分处理,并按《大连理工大学学生违记处分规定》第二十六条给予处分。

实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:指导教师签字:成绩:实验一DEBUG程序的使用&汇编语言程序设计的上机过程&运算类程序设计编程训练回答下列问题:1、判断指令正误并说明原因。

(1) MOV AH, BX(2) MOV [BX], [SI](3) MOV AX, [SI][DI](4) MOV MYDA T[BX][SI], ES:AX(5) MOV BYTE PTR[BX], 1000(6) MOV BX, OFFSET MYDA T[SI](7) MOV CS, AX(8) MOV E S, 1000H2、RESET信号来到后,CPU的状态有哪些特点?3、在实模式下,存储器中每一段最多可有10000H个字节。

如果用调试程序DEBUG的r命令在终端上显示出当前各寄存器的内容如下,请画出此时存储器分段的示意图,以及条件标志OF、SF、ZF、CF的值。

C>debug-rAX=0000 BX=0000 CX=0079 DX=0000 SP=FFEE BP=0000SI=0000 DI=0000 DS=10E4 ES=10F4 SS=21F0 CS=31FFIP=0100 NV UP DI PL NZ NA PO NC4、什么叫中断向量?它放在那里?对应于1CH的中断向量存放在哪里?如果1CH的中断处理子程序从5110H:2030H开始,则中断向量应怎样存放?5、汇编语言程序的开发有哪4个步骤,分别利用什么程序完成、产生什么输出文件。

班级:学生签字:附加段数据段堆栈段代码段存储器分段示意图实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:指导教师签字:成绩:实验二数据传送操作实验——数据传送&排序程序设计编程训练提前阅读讲义第19页程序并回答下列问题1、试总结出本程序中所用到的几种INT 21H系统功能调用,分别写出其功能以及入口参数、出口参数所在的寄存器。

2、C语言用“\n”表示让光标回到下一行首位,在汇编语言中需要输出两个控制字符:一个是回车,其ASCII码是_____________,它将光标移动到当前所在行的首位;另一个是换行,其ASCII码是_____________,它将光标移到下一行。

3、试指出本程序中哪一指令段无实际意义,可以删去?并说明原因。

4、某数据段内有如下数据定义:X db 30, 30H, …ABC‟, 2-3, ?, 11001010Bdw 0FFH,-2, “CD”Y dd 20 dup(15, 3 dup(?), 0)Z db 3 dup(?)W dw Z-X假设变量X的偏移地址为20H。

(1)试画出变量X各数据在内存中的具体位置和相关内存单元的值。

(2)写出变量Y,Z的偏移地址。

(3)写出变量W的值5、详细注释下面几条指令,说明这段指令的功能。

如何用DEBUG调试程序查看这段指令的运行结果。

cldmov CX,10mov SI,1000Hmov DI,2000Hrep movsb调试过程:(1)进入DEBUG调试界面;(2)先用()命令查看当前数据段中偏移1000H开始的10个字节数据,再用()命令将当前数据段中偏移1000H开始的10个字节数据修改为00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H;(3)用()命令输入指令;(4)用()命令运行指令;(5)用()命令查看结果。

班级:学生签字:实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:指导教师签字:成绩:实验三数值运算操作实验—两个数相乘& DOS功能调用编程训练提前阅读讲义第27页程序并回答下列问题:1、数码0~9、大写字母A~Z、小写字母a~z对应的ASCII码分别是多少?ASCII码0DH和0AH分别对应什么字符?2、本程序中,被乘数和乘数是以什么形式存放在内存中的?如何将ASCII码转换为十六进制数?3、简述AAM和AAA指令的功能及使用方法。

4、指出程序中显示部分的编程思路。

5、下面程序的功能是将数组ARRAY1的每个元素加固定值(4000H),将和保存在数组ARRAY2。

在空白处填入适当的语句或语句的一部分。

.MODEL SMALL.STACK 200H.DATAARRAY1 dw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10ARRAY2 dw 10 dup(?)X EQU.CODESTART:MOV AX,MOV DS,AXMOV CX,XMOV BX,AGAIN: MOV AX,ADD AX,MOV ,AXADD BX,LOOPMOV AX,INT 21HEND START班级:学生签字:实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:指导教师签字:成绩:实验四8255并行接口实验&8259中断实验&定时计数器实验提前阅读讲义中这三个实验的内容并回答下列问题:1、当数据从8255A的端口C往数据总线上读出时,8255A的几个控制信号CS、A1、A0、RD、WR分别是什么电平?2、根据下列要求对8255A进行初始化编程:设8255A的控制口地址为00B5H。

要求端口A工作在方式1,输入;端口B工作在方式0,输出;端口C的高4位配合端口A工作;低4位为输入。

3、在中断响应过程中,8086往8259A发的两个INTA信号分别起什么作用?4、设8259A的端口地址为20H,21H,请对8259A按下述要求进行初始化编程,并写出详尽的注释:(1) 工作于80x86系统,单片8259A,边沿触发方式。

(2) 中断类型码初始值为08H,即IR0~IR7对应的中断类型码为08H~0FH。

(3) 中断结束时,用普通中断结束命令,固定优先级。

5、用8253产生各种定时波形,写出初始化程序。

在某个以8086为CPU的系统中使用了一块8253芯片,通道的基地址为310H,所用的时钟脉冲频率为1MHz。

要求3个计数通道分别完成以下功能:(1)通道0工作于方式3,输出频率为2kHz的方波;(2)通道1产生宽度为480us的单脉冲;(3)通道2用硬件方式触发,输出单脉冲,时间常数为26。

班级:学生签字:实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:指导教师签字:成绩:实验五A/D转换接口实验& 步进电机实验提前阅读讲义中这两个实验的内容并回答下列问题:1、结合P82的0809模块电路图,说明P84的程序中哪几条指令用来启动0809工作。

2、为什么A/D转换采集数据时,启动A/D转换信号结束后,必须延时一段时间才能采集A/D转换的值?指出程序中哪几条指令实现这个功能。

3、根据P8的数码管键盘示意图,写出数码管的字型码表。

4、结合P100步进电机实验接线图,说明8255的A口在程序中的功能。

5、步进电机是如何工作的?本实验中8255的B口起到什么作用?班级:学生签字:大连理工大学实验报告(模板)实验时间:年月日星期时间::~ :实验室(房间号):实验台号码:班级:姓名:指导教师签字:成绩:实验一(实验题目)一、实验目的和要求二、实验算法(程序结构、相关子程序的功能描述、主要变量、寄存器的功能定义及描述等)三、实验电路图(可以使用protel或手工绘制)四、实验流程图(可以打印或手工绘制)五、程序清单(要求打印、格式要规范,重要的地方要加注释)六、实验结果与分析(是否达到设计要求、出现的主要问题及解决方法)七、实验体会和建议八、主要仪器设备大连理工大学本科设计报告题目:课程名称:计算机原理课程设计学院(系):专业:班级:学号:学生姓名:成绩:2010 年月日题目:1 设计要求这里主要叙述设计题目要求、实现功能等。

2 设计分析及系统方案设计程序的结构类型、编程算法描述;3 硬件电路图硬件电路图可以使用protel等绘图软件或手工绘制,力求清晰、整齐、完整。

针对所用到的每一个接口芯片给出该器件功能的必要说明。

4 程序流程图(流程图应简明、清晰,与程序相对应)5 程序清单(要求打印格式要规范、重要的语句要有必要的注释)6 系统调试运行结果说明、分析所出现得问题,设计体会与建议给出系统运行的软硬件环境、设计语言,在调试过程中遇到的主要问题和解决方法。

7 结论及设计体会这里主要说明在本实验设计中的体会和总结。

参考文献- 10 -。

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