计算机组成原理与体系结构课程设计
计算机组成原理课程设计
东莞理工学院本科课程设计课程设计题目：具有存储器变址寻址及逻辑运算功能的复杂模型机的设计学生姓名：学号：系别：计算机学院专业班级：指导教师：目录主要容：1. 课程设计目的2. 所用的设备及软件：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干……。
3. 课程设计的基本工作原理4. 课程设计的详细设计5. 课程设计的调试、运行步骤6. 课程设计的运行结果7. 课程设计的心得体会8. 回答问题。
课程设计题目：⏹题目5：具有存储器变址寻址及逻辑运算功能的复杂模型机的设计⏹运行SUC R0,R1 时，讨论有进位和无进位两种情况。
1.课程设计目的《计算机组织与体系结构》课程设计是计算机科学与技术专业本科学生在学习完《计算机组织与体系结构》课程之后的一个重要的实践环节。
要求学生在教师的指导下，综合运用已学过的《计算机组织与体系结构》中的各种知识和技能，独立完成一项较为完整、并具有一定难度的课程设计任务。
使学生初步掌握用微程序控制器控制模型机的数据通路，进一步学习模型机系统设计与实现。
2. 所用的设备及软件：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干……。
3. 课程设计的基本工作原理1．数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为8位，其格式如下：其中第7位为符号位，数值表示围是：-27≤X≤27-12．指令格式模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。
(1) 算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP-CODE 为操作码，rs为源寄存器，rd为目的寄存器，并规定：9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表8-1。
表8-1 算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式(2) 访问指令及转移指令模型机设计2条访指令，即存数（STA）、取数（LDA），2条转移指令，即无条件转移（其中，OP-CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。
计算机系统组成与体系结构课程设计
计算机系统组成与体系结构
计算机系统组成与体系结构是计算机专业中的一门基础课程，主要涉及计算机
系统的硬件组成和工作原理。
在本篇文章中，我们将探讨这门课程的一部分——课程设计。
设计目的和背景
课程设计旨在通过对计算机系统组成与体系结构知识的深入理解和实践操作，
锻炼学生的科学研究能力、分析问题的能力以及解决实际问题的能力。
此外，课程设计也是培养学生创新能力和团队合作意识的一项重要手段。
设计内容
课程设计的内容主要分为三个部分，分别为实验指导书编写、实验设备的选购
和实验的进行与结果分析。
实验指导书编写
编写实验指导书是课程设计的重要组成部分。
在这一步中，学生需要对所学的
计算机系统组成与体系结构的知识进行总结和归纳，将其转化为可操作的具体实验方案。
同时，编写实验指导书还需要考虑到实验材料及实验效果的语言描述、图表说明等，从而使得实验方案更加清晰明了。
此外，在编写实验指导书的过程中，学生也需要关注到实验方案的安全性、可靠性和实用性等问题。
实验设备的选购
在实验指导书编写完成后，学生需要根据实验方案的要求进行实验设备的选购。
在这一环节中，学生需要首先了解实验所需的硬件和软件设备，对其进行一些比较、评估和选购。
设备的选择要充分考虑到性能、价格、可靠性等各方面的因素。
当然，在选购时还需要考虑到实验经费的限制和实验时间的规定。
1。
计算机组成原理与体系结构课程设计毕业设计(论文)
基本模型机设计与实现一．实验目的1．深入理解基本模型计算机的功能、组成知识； 2．深入学习计算机各类典型指令的执行流程；3．学习微程序控制器的设计过程和相关技术，掌握LPM_ROM 的配置方法。
4．在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将单元电路组成系统，构造一台基本模型计算机。
5．定义五条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握计算机整机概念。
掌握微程序的设计方法，学会编写二进制微指令代码表。
6．通过熟悉较完整的计算机的设计，全面了解并掌握微程序控制方式计算机的设计方法。
实验课件参考：/CMPUT_EXPMT/E XPERIMENTS /E XPMT 6 / 实验6-1.PPT 实验示例参考：/CMPUT_EXPMT/Experiments/Expmt5 / DEMO_5_1_CPU二．实验原理1．在部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本实验将能在微过程控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定的功能。
实验中，计算机数据通路的控制将由微过程控制器来完成，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来完成，即一条机器指令对应一个微程序。
2．指令格式（1）指令格式采用寄存器直接寻址方式，其格式如下：RAM 中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还必须设计三个控制台操作微程序。
1,存储器读操作（KRD ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 0”时，可对RAM 连续手动读入操作。
2,存储器写操作（KWE ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 1”时，可对RAM 连续手动写操作。
3、启动程序（RP ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“1 1”时，即可转入到微地址“01”号“取指令”微指令，启动程序运行。
根据以上要求设计数据通路框图，如图5-1所示。
计算机组成与体系结构课程设计
计算机组成与体系结构课程设计一、设计背景计算机组成与体系结构是计算机科学与技术专业中的一门重要基础课程，它是学生全面认识计算机硬件、软件系统的入门课程。
此次课程设计旨在通过设计和实现一个简单的计算机系统的方式，让学生深入理解计算机的组成原理和工作方式，培养学生的计算机系统设计和编程能力。
二、设计目的本课程设计的主要目的是：1.加深学生对计算机系统组成和工作方式的理解；2.培养学生利用计算机系统构建实际系统的能力；3.提高学生的编程和调试能力；4.加强学生的团队合作和信息交流能力。
三、设计内容1.设计和实现一个简单的计算机系统，包括计算机的处理器、存储器、输入输出设备等；2.设计和实现计算机系统的指令集、操作系统、文件系统等软件功能；3.设计和实现测试和调试工具，进行系统测试和调试；4.进行实际系统的性能测试和优化；5.编写课程设计报告，对整个系统进行详细描述，并对设计过程和实现过程进行总结。
四、设计流程本课程设计的流程如下：1.组建项目团队，确定团队各成员的职责；2.研究计算机系统的组成原理和工作方式；3.确定计算机系统的基本要求和功能；4.制定计算机系统的整体设计方案；5.实现计算机系统的硬件和软件功能；6.进行系统测试和调试，优化系统性能；7.编写课程设计报告。
五、设计语言与环境1.计算机系统的硬件设计使用Verilog语言，并采用Quartus II软件进行仿真和实现；2.计算机系统的软件设计使用C语言，并采用GCC编译器进行编译。
六、设计要求1.计算机系统的硬件设计要求符合计算机系统的基本工作原理和规范；2.计算机系统的软件设计要求符合C语言编程规范，并能够实现计算机系统的基本功能；3.计算机系统的测试和调试要求严谨认真，确保系统的稳定性和性能；4.编写课程设计报告要求内容全面、结构清晰，文句通顺、简明易懂。
七、设计成果展示本课程设计成果包括：1.计算机系统的完整硬件和软件实现；2.计算机系统的详细测试和调试报告；3.计算机系统的设计和实现文档；4.课程设计报告和演示材料。
计算机组成与系统结构课程设计
计算机组成与系统结构课程设计一、课程设计背景计算机组成与系统结构是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，它主要介绍计算机的基本组成、原理和结构等方面的知识。
计算机组成与系统结构课程的学习对于学生深入了解计算机硬件的工作原理、优化计算机程序的运行速度以及开发计算机系统和应用具有重要意义。
在此背景下，本文将介绍一项计算机组成与系统结构课程设计，旨在帮助学生深入了解计算机的基本结构、实践搭建计算机系统，并通过开发一个简单的程序来提高对计算机软硬件的综合应用能力。
二、课程设计内容1.设计计算机组成与系统结构的实验方案；2.利用物理部件构建计算机硬件；3.完成编译过程，将源代码转换成机器码；4.编写汇编语言程序，学习对计算机硬件的操作；5.制作计算机操作系统，并将其嵌入到计算机硬件中；6.完成一个简单的计算机程序，以实现对计算机的硬件和软件进行综合应用和测试。
三、课程设计流程1.实验方案设计在计算机组成与系统结构课程设计中，首先需要制定实验方案。
实验方案需要明确实验目的、实验内容、实验要求、实验步骤和实验细节等方面的要求。
2.选择物理部件在实验方案制定之后，需要选择所需要的物理部件。
常用的组成计算机硬件的物理部件包括CPU、存储器、输入/输出设备等。
3.构建计算机硬件通过选择物理部件，学生可以开始构建计算机硬件。
这个阶段主要包括将CPU、存储器、输入/输出设备等部件进行连接、搭建硬件框架等工作。
4.将源代码转换成机器码在构建计算机硬件之后，学生需要完成编译过程，将源代码转换成机器码。
5.编写汇编语言程序通过制定实验方案，学生需要编写汇编语言程序，利用程序对计算机硬件进行操作，从而实现对计算机的控制。
6.制作计算机操作系统在编写汇编语言程序之后，学生需要制作一个计算机操作系统。
通过将操作系统嵌入到计算机硬件中，可以实现对计算机系统各个方面的整合，为计算机应用提供支持。
7.开发简单的计算机程序学生需要开发一个简单的计算机程序，以测试自己所建立的计算机系统的性能和可靠性。
计算机组成与体系结构教学设计
计算机组成与体系结构教学设计背景计算机组成与体系结构课程是计算机科学专业和相关专业中的重要课程之一。
该课程通过讲解计算机硬件的组成以及计算机体系结构的基本应用和原理，让学生对计算机体系结构的内部结构和工作原理有一个全面的认识，为进一步深入学习计算机系统和计算机科学领域打下坚实的基础。
因此，本篇文档将通过介绍教学内容、教学方法和教学效果评估等方面的内容，进一步完善计算机组成与体系结构课程的教学设计。
教学内容计算机组成与体系结构课程的教学内容通常包括计算机硬件组成，各种计算机组件的原理与作用，存储器层次结构，总线结构以及计算机体系结构的分类与特性等方面的内容。
这些内容是计算机科学和技术领域的核心知识点，对学生理解计算机科学和技术领域的各个方面都有很大的帮助。
因此，在教学设计过程中，需要设计好相应的内容模块，合理规划课程时间和教学进度，让学生掌握这些知识点。
教学方法计算机组成与体系结构课程的教学方法相互依托，以课堂讲授为基础，互相补充。
具体教学方法包括：课堂讲授在课堂上，老师应当通过讲解、演示、举例等方式，对计算机组成与体系结构的基本原理和体系结构的分类与特性等方面的知识进行讲解和阐述，教师与学生之间的互动也需多多。
实验教学计算机组成与体系结构课程的实验教学是非常重要的一部分，在实验室中，学生可以直接接触硬件设备，进行程序编译和调试等具体体验性任务。
通过实验，学生能够加深对计算机硬件组成、原理和体系结构的理解，增强实际操作能力和协调能力。
课程设计教师也可以通过设计项目任务，让学生通过自主探索的形式，深入研究计算机组成与体系结构的相关知识点，从而提高学生的主动学习能力，实现知识点内化。
教学效果评估在计算机组成与体系结构课程教学结束之后，需对学生进行教学效果评估。
评估内容包括学生对于计算机硬件组成和计算机体系结构的基础知识点的掌握程度，能否使用相关知识点进行实际应用以及学生对该课程的总体评价等。
评估结果将有助于教师对教学过程进行总结和反思，提高教学质量。
计算机组成原理实验及课程设计课程设计
计算机组成原理实验及课程设计前言计算机组成原理课程是计算机科学与技术专业的核心课程，是培养学生计算机系统硬件方面的基础理论和实践技能的重要课程。
其中，计算机组成原理实验及课程设计是该课程的重要组成部分。
本文将围绕该课程设计展开，介绍该课程的实验及课程设计的内容、目的和实施方法。
实验内容计算机组成原理实验是学生对于课堂理论学习的巩固与实践，其内容包括以下主要实验：1. 数据通路实验数据通路实验是将计算机内部各功能部件（如寄存器、ALU、控制器等）之间的数据流动情况进行分析、了解与掌握。
实验采用VHDL硬件描述语言，通过Quartus II软件进行电路设计和仿真，最终通过FPGA验证实验结果。
2. 单周期CPU实验单周期CPU实验是针对数据通路实验的基础进行拓展，实现完整的计算机CPU 功能。
实验使用Verilog HDL描述单周期MIPS指令集CPU，掌握计算机指令的执行过程，了解指令执行的时间和机器周期、时序控制以及数据传输问题。
3. 多周期CPU实验多周期CPU实验是在单周期CPU实验的基础上进行深入拓展，实现更加高效、复杂的CPU功能。
实验使用Verilog HDL描述多周期MIPS指令集CPU，掌握多周期CPU的时序控制、流水线操作、数据冲突处理等相关问题，深入研究CPU性能优化技术。
4. 总线实验总线实验是针对计算机内部各个部件之间数据传输的技术问题进行研究，实验设计并实现一个通用总线结构。
实验中将涉及到总线的基础知识、总线协议的分析、总线结构的设计及实现，熟悉总线设计原理、总线的基本特性和数据交换的逻辑流程。
课程设计计算机组成原理课程设计是对于理论与实践知识的融合，其内容主要包括以下几部分：1. 计算机硬件设计通过计算机硬件设计，学生将在实践中巩固计算机硬件方面的知识，加深对计算机硬件工作原理的理解和掌握。
学生需要根据自己的设计目标和要求，按照计算机硬件设计的流程进行设计，最终完成指定任务。
计组课程设计模板
《计算机组成原理与系统结构》课程设计实验报告课题：班级：姓名：完成日期：一、 课程设计步骤：1. 确定设计目标：经综合考虑各类功能的模型机实现的难易程度，以及自身的知识水平，我们小组决定选定课题为“求解两数的最大公约数”。
当向模型机输入两个数之后，经过计算输入这两个数的最大公约数。
2. 确定指令系统 （1）数据格式8位，其格式如下：其中，第7位为符号位，数值的表示范围是：。
（2）指令格式模型机设计四大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。
① 算术逻辑指令设计九条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP-CODE 为操作码，RS 为源寄存器，RD 为目的寄存器，并规定：② I/O 指令输入（1N其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE ”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“INPUT DEVICE ”中的数码块作为输入设备。
③ 访问指令及转移指令模型机设计两条访问指令，即存数（STA ）、取数（LDA ），两条颛臾指令，。
D 为位移量（正负均可），M本模式机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2④停机指令（3）指令系统在这次课程设计中，我们为实现模型机求解两个数的最大公约数功能，主要用到MOV、SBC、CMP（新设计指令）、JMP、BZC、IN、OUT、HALT八条机器指3. 总体结构和数据通路数据通路框图参见附录1所示：4.微程序流程图微程序流程图参见附录2所示：二、课程设计总结：通过这次课程设计，了解和掌握了模型机的硬件结构以及关于微程序的设计。
实验初期无从下手，通过对实验教材中7.2复杂模型机设计实验的练习，熟悉了实验环境和实验设备，同时也在实验摸索过程中对我们小组需要设计的课题有了初步的构想。
课程中，在陈老师的指导下，我们将课程设计分解为一步一步的小目标，并逐个完成，最终实现模型机的最终功能。
计算机组成原理与计算机体系结构设计
计算机组成原理与计算机体系结构设计计算机现在已经成为了现代社会不可或缺的一部分，计算机的设计和组成原理也是我们学习计算机专业的重要部分。
在计算机体系结构的设计过程中，计算机的硬件和软件之间要有一个协同作用，这是保证计算机正常运行的关键所在。
因此，在本文中，我们将讨论计算机组成原理与计算机的体系结构设计。
一、计算机组成原理计算机组成原理描述了计算机系统的结构和功能。
它主要由五个部分组成：输入、输出、存储、中央处理单元（CPU）和控制。
这些元素相互作用，为计算机用户提供计算机服务。
输入和输出是计算机系统的接口，存储和CPU是核心部分，控制单元是决定指令执行的最高级别。
下面是每个部分的详细说明：1.输入输入是一种将数据和指令输入到计算机的过程，输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头和麦克风等。
当我们通过这些设备提供数据和指令时，计算机就可以开始执行我们的命令。
2.输出输出是将计算机处理的数据和结果以人类可读的方式呈现。
输出设备包括显卡、打印机、音频输出器和视频输出器等。
相比输入设备，输出设备的种类更多。
3.存储存储是指计算机内部的数据和程序存储单元，也被称为内存。
内存可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM是一种易失性存储器，ROM是一种非易失性存储器。
RAM用于存储运行时数据和程序，ROM用于存储固化的数据和程序。
4.CPU中央处理单元（CPU）是计算机的大脑，其由两个主要部分组成：（1）算术逻辑单元（ALU）：是CPU的计算核心，负责所有算数和逻辑运算。
（2）控制单元（CU）：负责指挥CPU执行指令和控制数据流，同时负责访问内存寄存器，将数据加载到CPU中进行计算。
5.控制控制是指计算机系统中负责指挥和管理计算机硬件和软件的过程。
它主要包括指令寻址、分支和跳转，以及操作系统的管理。
以上是计算机组成原理的介绍，接下来我们将讨论计算机体系结构的设计过程。
二、计算机体系结构的设计体系结构是指计算机系统中的硬件和软件的集合。
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。
计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计计算机组成原理课程设计一、课程背景计算机组成原理是一门涉及计算机硬件设计、结构原理及计算机工作原理的课程，通过本课程的学习，学生们可以掌握计算机系统的功能，掌握计算机系统结构及其各部分的功能特征等，为学习计算机学科的其他课程打下基础。
二、课程教学内容1. 计算机组成原理掌握计算机组成原理，以及不同分类方式下的计算机架构。
2. 计算机硬件系统的基础掌握计算机硬件系统的结构和功能，以及计算机硬件系统的技术特征和性能指标。
3. 掌握计算机组成与控制的基本原理掌握计算机组成原理，以及计算机控制的基本原理，包括计算机控制的思维方式和算法。
4. 计算机性能分析掌握计算机性能分析的基本知识，包括性能分析的概念、原理和方法及性能分析的工具等。
5. 计算机组成原理的实际应用通过课程设计，锻炼学生的计算机组成原理的实际应用能力，帮助学生在计算机设计过程中更好地使用计算机组成原理的技术。
三、课程教学安排1. 学习理论在本课程中，首先通过课堂讲解和实验室实习，学习相关理论知识，掌握计算机组成原理的基本概念、结构及性能分析的原理、计算机控制的基本原理及方法等。
2. 课程设计通过课程设计，锻炼学生的计算机组成原理的实际应用能力。
课程设计的内容包括：设计一个计算机系统结构，确定各部分的功能特点和性能指标；分析计算机性能，比较不同设计方案的优劣；分析计算机控制的基本原理，设计一个计算机控制系统；应用计算机组成原理设计一个系统等。
四、课程考核根据本课程实际教学情况，实行期中考试和期末考试相结合的考核制度，比重分别为50%和50%。
期中考试着重考查学生理论知识，期末考试着重考查学生的应用能力，两次考试比重相当，有助于引导学生良好的学习状态。
计算机组成原理与体系结构
计算机组成原理与体系结构(专业基础课)【课程编号】【课程类别】专业基础课【学分数】【编写日期】【学时数】（理论）（研究）【先修课程】离散数学、数字电路【适用专业】网络通信工程一、教学目的、任务《计算机组成原理与体系结构》是计算机专业本科生核心硬件课程。
学习本课程应已具备数字逻辑的基本知识，并掌握数字系统的一般设计方法。
通过学习本课程，能了解计算机一般组成原理与内部运行机制，为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。
二、课程教学的基本要求本课程主要讲述计算机硬件系统的基本组成原理与运行机制。
课程从组成硬件系统的五大部件出发，讲解了各组成部分的工作原理、设计方法以及构成整机系统的基本原理。
主要内容有：计算机系统概论；运算方法和运算器；存储系统；指令系统；中央处理器；系统总线和输入输出系统。
通过对计算机各部件工作原理、信息加工处理及控制过程的分析，使学生掌握基本的分析方法、设计方法和互连成整机的技术。
具备维护、使用计算机的基本技能，并为具备硬件系统的开发应用能力打下一定的基础。
三、教学内容和学时分配（）第一章计算机系统概论学时（课堂讲授学时）主要内容：计算机发展简史计算机硬件组成计算机技术指标软件概述计算机系统层次结构教学要求：总体介绍计算机发展的历史，以及计算机的硬件和软件组成。
另外，介绍计算机在硬件层次上的结构组成。
其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：无（实验课独立开设）。
第二章运算基础数值的机器级表示学时（课堂讲授学时）主要内容：数制机器数与真值定点表示法与浮点表示法字符与字符串的表示汉字编码教学要求：掌握二进制数值和十进制数值之间的转换、掌握计算机内原码、反码、补码、移码的表示方法。
其它教学环节：习题第三章数值的机器运算学时（课堂讲授学时）定点数的加法、减法运算以及电路实现定线数的乘法、除法运算以及电路实现逻辑运算定点运算器的基本结构与工作原理浮点运算教学要求：掌握补码定点的加法和减法运算的原理及方法、掌握定点原码及补码的乘法和除法原理及方法。
计算机组成原理与设计课程设计
计算机组成原理与设计课程设计导言计算机组成原理与设计是计算机专业的核心课程，主要介绍计算机系统硬件的组成和工作原理，以及计算机系统的设计和实现方法。
本课程的设计旨在帮助学生深入了解计算机系统硬件的基本原理和设计方法，为学生今后的学习和工作奠定坚实的基础。
课程目标本课程旨在使学生：•了解计算机系统硬件的基本组成和工作原理；•掌握计算机系统的主要部件的功能和原理；•具备设计和实现简单计算机系统的能力；•培养学生的系统思维和分析能力。
教学内容1.计算机系统的基本组成和工作原理1.计算机的基本层次结构2.计算机的工作原理3.计算机系统性能指标2.处理器的基本组成和工作原理1.处理器的指令执行过程2.处理器的运算单元和控制单元3.处理器的主要指令集和寻址方式3.存储器的基本组成和工作原理1.存储器的层次结构2.存储器的访问机制3.存储器的组织和管理4.输入输出设备的基本组成和工作原理1.输入输出设备的分类和特点2.输入输出设备与计算机的接口方式3.输入输出设备的控制方式5.计算机系统的设计和实现方法1.组成原理的设计流程和方法2.计算机系统的体系结构设计和性能分析3.计算机系统的从软件到硬件实现教学方法本课程采用理论教学与实验教学相结合的教学方法，通过理论讲解、设计实践、案例分析等方式，帮助学生深入理解计算机系统的原理和方法，掌握计算机系统的设计和实现技能。
1.理论讲解：讲解计算机系统的基本原理和设计方法；2.设计实践：设计和实现简单计算机系统，提升学生的实践能力；3.案例分析：分析和讨论实际计算机系统的结构和性能，培养学生的系统分析和思维能力。
实验内容1.计算机硬件的组装和调试实验1.了解计算机硬件的基本组成和工作原理；2.掌握计算机硬件的组装和调试方法；3.熟悉计算机硬件的故障排除和维护方法。
2.指令执行过程模拟实验1.理解指令的执行过程和执行时间；2.学习指令系统的设计方法；3.掌握指令执行过程的模拟方法，加深对计算机系统的理解和认识。
《计算机组成原理与系统结构》课程设计大纲
《计算机组成原理与系统结构》课程设计大纲课程名称：计算机组成原理与系统结构课程类别：实践适用专业（方向）：计算机应用、网络与控制教学周数：1周学分：1编制部门：计算机科学与技术系修订日期：2005.5一、课程设计的性质与任务本课程设计是根据培养计划规定，在学生完成数字电路和计算机组成原理等基础课程后进行的。
学生通过理论知识的学习，掌握了计算机基本组成部分和各部分的工作原理。
通过计算机部件的实验掌握计算机关键部件工作流程和基本的控制方法。
本课程设计得任务是进一步提高学生的整机概念，使掌握计算机的一般研制方法和常见集成电路实现计算机控制的技巧，培养学生的动手能力、独立分析问题解决问题的能力。
二、课程设计的教学基本要求本课程设计得教学基本要求如下：1.进一步熟悉COP2000计算机组成实验仪的功能及操作方法。
2.结合实际深入理解微程序控制计算机的工作原理和控制方法。
3.掌握微程序控制方式的计算机设计方法、步骤和技巧。
4.能独立分析问题和解决问题，通过设计、模拟实现和调试实现设计要求。
三、课程设计教学内容与进度安排1．设计题目：模拟机指令/微指令系统设计。
2．主要设计内容：（1）指令系统设计根据学生自己的能力，模拟计算机中指令系统的设计过程，独立设计一套指令系统。
这部分设计可以用两种方式进行：方式一：在模拟机现有的指令系统上进行扩充；方式二：重新设计一套完全不同的指令系统。
这两种方式选择一种进行。
（2）微指令系统设计根据自己设计的指令系统，设计相应的微指令系统。
主要内容有：A)设计每条指令的微指令的序列B)写出每条微指令的二进制编码（以十六进制表示）C)微指令中所包含的每个控制位含义及其取值（3）设计方案模拟实现用自己设计的指令系统编写案例程序，并在组成原理试验仪上模拟实现。
主要内容：A)编写调试程序及应用程序。
B)组装模拟计算机并调试。
3．进度安排共1周，分以下几个阶段进行：四、有关说明成绩采用五级分制：优、良、中、及格、不及格。
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计算机组成原理与体系结构课程设计
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2020年4月19日
计算机组成原理
实验报告
班级： 031213
学号： 03121256 姓名：戚玉志
地点：二区312 时间： .9.15(第二批)
计算机组成原理与体系结构课程设计
基本模型机设计与实现
一．实验目的
1．深入理解基本模型计算机的功能、组成知识；
2．深入学习计算机各类典型指令的执行流程；
3．学习微程序控制器的设计过程和相关技术，掌握LPM_ROM的配置方法。
4．在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将单元电路组成系统，构造一台基本模型计算机。
5．定义五条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握计算机整机概念。
掌握微程序的设计方法，学会编写二进制微
指令代码表。
6．经过熟悉较完整的计算机的设计，全面了解并掌握微程序控制方式计算机的设计方法。
二．实验原理
1．在部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本实验将能在微过程控制下自动产生各部件单元控制信
据通路的控制将由微过程控制器来完成，
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来完成，即一
条机器指令对应一个微程序。
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
1
2020年4月19日
2．指令格式 （1）指令格式
采用寄存器直接寻址方式，其格式如下：
其中，OP-CODE 为操作码，rs 为源寄存器，rd 为目的寄存器，并规定：
其
中
IN 为单字长（8位二进制），其余为双字长指
令，XX H 为addr 对应的十六进制地址码。
为了向RAM 中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还必须设计三个控制台操作微程序。
1,存储器读操
作
（KRD ）：下载实验程序后按
总清除按
键
（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 0”时，可对RAM 连续手动读入操作。
2,存储器写操作（KWE ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“0 1”时，可对RAM 连续手动写操作。
3、启动程序（RP ）：下载实验程序后按总清除按键（CLR ）后，控制台SWA 、SWB 为“1 1”时，即可转入到微地址“01”号“取指令”微指令，启动程序运行。
根据以上要求设计数据通路框图，如图5-1所示。
表6-1 24位微代码定义：
SWB SWA 控制台指令 0 0 1
0 1 1
读内存（KRD ） 写内存（KWE ） 启动程序（RP ）
图6-1 数据通路框图。