位模型机课程设计
计算机硬件课程设计报告——拓展接口的复杂模型机设计
计算机硬件课程设计报告——拓展接口的复杂模型机设计学院：计算机科学与工程学院专业：计算机科学与技术班级：组员1：组员2：起止时间：目录一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验思路 (3)四、实验原理 (3)五、实验步骤 (10)六、实验设计 (11)七、实验心得 (14)一、实验目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验后，做一个综合的系统性的设计，这在硬件方面是一个提高，进一步培养实践能力。
二、实验内容搭建一台有拓展接口的8位模型机，指令系统要求有10条以上，其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。
三、实验思路1、确定设计目标：确定所设计计算机的功能和用途。
2、确定指令系统：确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。
3、确定总体结构与数据通路：总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构，列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。
4、设计指令执行流程：数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。
根据指令的复杂程度。
每条指令所需要的机器周期数。
对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。
5、确定微程序地址：根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。
6、根据微指令格式，将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化，写入到控制存储器中的相应单元中。
7、组装、调试：在总装调试前，先按功能模块进行组装和分调，因为只有功能模块工作正常后，才能保证整机的运行正确。
四、实验原理1、指令系统及指令格式（1）数据格式8位。
（2）指令格式：指令系统应包括：算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O指令、停机指令。
一般指令格式如下：O P-C O D E（4位）R S（2位）R D（2位）D A T A /A D D R （8位）其中R S 、R D 可以是R 0、R 1、R 2中任一个，它们的代码分别为00、01、10。
复杂模型机课程设计分工
复杂模型机课程设计分工一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握复杂模型的机课程设计分工的相关知识，能够理解并运用相关技能进行模型设计。
具体目标如下：1.了解复杂模型的定义及其在工程设计中的应用。
2.掌握机课程设计分工的基本原则和方法。
3.熟悉不同类型模型的设计流程和要点。
4.能够运用相关软件进行模型的建立和优化。
5.能够根据设计需求，合理分配设计任务，并进行分工协作。
6.能够进行模型的验证和修正，以满足设计要求。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和能力。
2.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3.培养学生的工程责任感和职业操守。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括复杂模型的定义和应用、机课程设计分工的基本原则和方法、不同类型模型的设计流程和要点。
具体内容包括：1.复杂模型的定义及其在工程设计中的应用。
2.机课程设计分工的基本原则和方法，包括分工的依据、分工的流程和分工的评估等。
3.不同类型模型的设计流程和要点，包括机械结构模型、电气控制系统模型和软件系统模型等。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用多种教学方法进行教学，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解复杂模型的定义、机课程设计分工的基本原则和方法等理论知识，使学生掌握相关概念和理论。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解不同类型模型的设计流程和要点，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：通过实验室实践，使学生能够运用相关软件进行模型的建立和优化，培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《复杂模型机课程设计分工》教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的参考书籍，以拓展知识面。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，以便进行生动形象的讲解和展示。
4.实验设备：准备计算机、相关软件等实验设备，以便进行实验室实践教学。
计算机组成原理课程设计报告_基本模型机的设计与实现
本次课程设计的任务是完成一个基本模型机的设计与实现。
设计经过综合运用了以前所学计算机原理的知识,依照设计要求和指导,实现了一个基本的模型计算机。
本模型机实现的功能有：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。
关键词:基本模型机；机器指令；微指令目录1、课程设计题目-----------------------------------------------12、实验设备---------------------------------------------------13、课程设计步骤-----------------------------------------------13.1、所设计计算机的功能和用途------------------------------13.2、指令系统----------------------------------------------23.3、总体结构与数据通路------------------------------------23.4、设计指令执行流程--------------------------------------33.5、微指令代码化------------------------------------------43.6、组装和调试----------------------------------------------54、课程设计总结-----------------------------------------------75、附录-----------------------------------------------------------------------------------8附录1：数据通路图----------------------------------------------------------8 附录2：微程序流程图--------------------------------------------------------9 附录3：实验接线图------------------------------------------------------------10 附录4：实验程序及微程序---------------------------------------------------11 附录5：参考文献（资料）-----------------------------------121、课程设计题目基本模型机的设计与实现2、实验设备TDN—CM++计算机组成原理教学实验系统一台，微机，虚拟软件，排线若干。
模具设计制造课程设计
模具设计制造课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习模具设计制造的基本理论、方法和技能，使学生掌握模具的基本概念、设计原则、制造工艺及应用。
在知识目标方面，要求学生了解模具的分类、工作原理和基本结构，掌握模具设计的基本理论和方法，熟悉模具制造的工艺流程。
在技能目标方面，要求学生能够运用CAD/CAM软件进行模具设计，并能熟练操作数控机床进行模具制造。
在情感态度价值观目标方面，培养学生对模具行业的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括模具设计制造的基本理论、方法和实践操作。
具体包括模具的分类与结构、模具设计的基本原则和方法、模具制造的工艺流程、CAD/CAM软件在模具设计制造中的应用等。
教学内容将结合教材和实际案例进行讲解，注重理论与实践相结合，使学生能够更好地理解和掌握模具设计制造的知识和技能。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括讲授法、案例分析法、实验法等。
通过讲授法向学生传授模具设计制造的基本理论和方法；通过案例分析法引导学生分析和解决实际问题；通过实验法让学生亲自动手操作，提高实践能力。
同时，将采用多媒体教学手段，如PPT、视频等，以增强课堂教学的趣味性和互动性，激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的运用，本课程将准备丰富的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材方面，将选用权威、实用的教材，并结合最新的技术发展进行补充和拓展。
参考书方面，将推荐学生阅读一些经典的模具设计制造方面的书籍，以丰富学生的知识体系。
多媒体资料方面，将收集一些与模具设计制造相关的视频、图片等资料，以直观地展示模具的设计和制造过程。
实验设备方面，将确保学生能够 access to modern equipment, such as CNC machines and 3D printers, so that they can apply their knowledge and skills in practical projects.五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
3d课程设计报告
3d课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握3D建模的基本概念，理解3D模型在现实生活中的应用。
2. 学会使用3D建模软件进行基础操作，包括创建、编辑和修改3D模型。
3. 了解并掌握3D模型的材质、纹理和光照等基本知识。
技能目标：1. 培养学生运用3D建模软件解决问题的能力，能够独立完成简单的3D模型制作。
2. 培养学生空间想象力和创新能力，能够设计并制作具有个性的3D作品。
3. 提高学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥自己的专长，共同完成复杂3D项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对3D建模技术的兴趣，培养其探索精神，使其主动关注3D技术在各领域的应用。
2. 培养学生勇于尝试、不断实践的精神，使其在面对困难时保持积极乐观的态度。
3. 引导学生认识到3D建模技术在国家战略和社会发展中的重要性，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对的学生群体为具有一定计算机操作基础和空间想象能力的初中生。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、小组合作的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的分解和教学设计，使学生在课程结束后能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 3D建模基本概念：介绍3D建模的定义、分类及其在现实生活中的应用。
教材章节：第一章 3D建模概述2. 3D建模软件操作：学习3D建模软件的基本功能、界面布局和操作方法。
教材章节：第二章 3D建模软件入门3. 基础3D模型制作：掌握简单几何体的创建、编辑和修改方法。
教材章节：第三章 3D模型制作基础4. 材质与纹理：学习为3D模型添加材质、纹理，提高模型真实感。
教材章节：第四章 材质与纹理的应用5. 光照与渲染：了解3D模型光照原理，学习渲染参数的调整方法。
计算机组成原理-简单模型机设计课设
目录摘要 (2)前言 (3)正文 (4)一、设计目的和设计原理 (4)1.1设计目的 (4)1.2设计原理 (4)二、总体设计 (7)三、详细设计 (8)3.1运算器的物理结构 (8)3.2存储器系统的组成与说明 (11)3.3指令系统的设计与指令分析 (12)3.4微程序控制器的逻辑结构及功能 (14)3.5微程序的设计与实现 (18)四、系统调试 (27)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要根据设计任务书要求，本设计要实现完成一个简单计算机的设计，主要设计部分有运算器，存储器，控制器以及微指令的设计。
其中运算器由运算芯片和寄存器来完成,存储器由总线和寄存器构成，使用硬布线的方式实现控制器，从而完成设计要求。
:关键词：基本模型机的设计；运算器；存储器；控制器；前言计算机组成原理是计算机科学技术学科的一门核心专业基础课程。
从课程的地位来说，它在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。
计算机组成原理讲授单处理机系统的组成和工作原理，课程教学具有知识面广，内容多，难度大，更新快等特点。
此次课程设计目的就是为了加深对计算机的时间和空间概念的理解, 增强对计算机硬件和计算机指令系统的更进一步了解。
计算机组成原理课程设计目的是为加深对计算机工作原理的理解以及计算机软硬件之间的交互关系。
不仅能加深对计算机的时间和空间的关系的理解，更能增加如何实现计算机软件对硬件操作，让计算机有条不紊的工作。
正文一、设计目的和设计原理1.1设计目的融会贯通计算机组成原理课程中各章的内容，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，特别是对硬连线控制器的认识，建立清晰的整机概念。
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更深的了解,加深对理论课程的理解。
在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统地构造一台基本模型计算机。
简单模型机的微程序设计
微指令000001001110000000001010
执行的操作是：存储器CE有效,存储器读,LDAR,转微地址：0A
微指令000001001010000000001011
执行的操作是：存储器CE有效,存储器读,LDDR1,转微地址：0B
微指令000001110000101000000001
执行的操作是：算术:A,数码管LEDB有效,写LED,ALU→B,转微地址：01
异或指令XOR RD，RS：(RS)异或(RD)→(RD)
四．进度安排
共1.5周11天的时间，具体安排如下：
1~2天：对整个课程设计的内容做详细的讲解，并辅导学生完成课程设计指导书的学习，使其掌握和理解课程设计的核心内容；
3 ~5天：学生在机房学习熟悉课程设计所使用的仿真软件，并深入了解该仿真软件所实现 的模型机的指令系统（原有的5条指令）和微程序设计方法；
6~9天：在原有5条机器指令的基础上增加实现下述各功能的机器指令，试设计相应的机器指令的格式并改写原来的微程序使其可以运行所有的机器指令；
10~11天：根据自己设计的微程序系统写出相应的课程设计实验报告；
五．成绩评定
六．正文
一、模型机的CPU及系统硬件
基本模型机的CPU及系统硬件组成如图1所示
图1 模型机的CPU及系统硬件组成
课程设计报告
计算机组成原理课程设计---复杂模型机的设计与实现
计算机组成原理课程设计一~复杂模型机的设计与实现课程设计2011 年 12 月设计题目 学生姓名学 号 专业班级 指导教师复杂模型机的设计与实现范加林20092697计算机科学与技术09-2郭骏一、课程设计目的与要求设计目的：本课程设计是《计算机组成原理》课程之后开设的实践环节课程。
通过本课程设计，使学生进一步加深对计算机原理系列课程相关内容的理解，掌握CPU设计的基本方法和计算机系统的组成原理，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。
设计要求：基于计算机组成原理教学实验系统设计并实现一个具有16条机器指令、采用微程序控制器的8位计算机。
并根据设计课题要求，给出模型机的设计方案(包括指令系统和硬件结构)。
画岀所设计计算机的硬件连接图，针对所设计的指令系统编写出相应的微程序。
对所设计的计算机进行安装与调试。
编写测试程序, 对系统进行验证。
编写课程设计报告。
二、指令格式和指令系统(-)指令格式K数据格式模型机规定采用定点补码表示数据，且字长为8位，其格式如下:7 6 5 4 3 2 1 0符号尾数其中第7位为符号位, 数值表7K范是：W X<lo2、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:7 6 5 4 3 2 1 0OP-CODE Rs Rd其中，OPCODE为操作码，Rs为源寄存器,Rd为目的寄存器，并规定:Rs 或Rd选定的寄存器00R001R110R211R39条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见7-12-1o⑵访问指令及转移指令模型机设计2条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA) , 2条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令（BZC）,指令格式为:其中“00 M”为源码段，2OP-CODE为目的码段（LDA、STA指令使用）。
8位模型机设计-指令系统及通用寄存器设计
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院计算机组成原理课程设计专业名称计算机科学与技术班级学号学生姓名指导教师设计时间2014.12.22~2015.1.2课程设计任务书专业：计算机科学与技术学号：学生姓名（签名）：设计题目：8位模型机设计－指令系统及通用寄存器设计一、设计实验条件综合楼808实验室二、设计任务及要求总的设计目标是：设计一个8 位的模型机，其组成为：总线结构:单总线，数据总线位数8位、地址总线8位；●存储器:内存容量64K*8bit●控制器:用硬联线控制器实现26位微操作控制信号●运算器:单累加器，实现加、减等8种操作外设：●输入：用开关输入二进制量●输出：7段数码管和LED显示指令系统规模：64 条指令，7种类型，5种寻址方式本组任务是：1.设计12、15、22、32号指令；2.模型机的通用寄存器R1设计；3.BCD编码器的设计。
三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）设计内容如下：1、指令系统设计：ADDC A, #II 将立即数II加入累加器A中带进位SUB A, EM 从A中减去存储器EM地址的值AND A, @R? 累加器A“与”间址存储器的值MOV A, #II 将立即数II送到累加器A中2、模型机硬件设计：通用寄存器R13、逻辑电路设计：BCD码编码器2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)1.融会贯通计算机组成原理课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各个模块的工作原理及相互联系的认识；2.学习运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优点；3.培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。
3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）【系统设计】1、模型机逻辑框图图1 模拟机整体逻辑框图图2 XCV200芯片引脚图3 CPU逻辑框图2、指令系统设计：ADDC A, #II 将立即数II加入累加器A中带进位助记符：ADDC A, #II类型：算数运算指令寻址方式：立即数寻址指令格式：第一字节001011XX第二字节立即数：SUB A, EM 从A中减去存储器EM地址的值助记符：SUB A, EM类型：算数运算指令寻址方式：存储器直接寻址指令格式：第一字节001110XX第二字节存储地址：AND A, @R? 累加器A“与”间址存储器的值助记符：AND A, @R?类型：算数运算指令寻址方式：寄存器间接寻址指令格式：第一字节010101XX：MOV A, #II 将立即数II送到累加器A中助记符：MOV A, #II类型：数据传送指令寻址方式：立即数寻址指令格式：第一字节011111XX第二字节立即数3、微操作控制信号：外部设备读信号，当给出了外设的地址后，输出此信号，从指定外设读数据。
计算机组成原理课程设-模型机的设计与实现计
计算机信息工程学院《计算机组成原理》课程设计报告题目：模型机的设计与实现专业：计算机科学与技术（网络方向）班级：15网络1班学号：2015220240134姓名：武希鑫指导教师：徐佳完成日期：2016年12月28日目录一、设计概述 (2)1.1设计目的 (2)二、设计原理及内容 (3)2.1设计基本原理 (3)2.2需执行的机器指令 (3)2.3数据通路图 (4)2.4微指令格式 (5)2.5微程序地址的转移 (5)2.6机器指令的写入、读出和执行 (6)三、设计步骤 (8)3.1编写机器指令 (8)3.2绘制微程序流程图 (8)3.3绘制微指令 (9)3.4连接实验线路 (10)3.5写指令 (10)3.5.1写微指令 (10)3.5.2写机器指令 (11)四、运行结果 (11)参考文献 (12)一、设计概述1.1设计目的随着社会科技的发展，计算机被应用到各行各业，人们步入自动化、智能化的生活阶段。
本次课程设计课题是基本模型机的设计与实现，它正体现了这一点。
利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程及实验中所学到的实验原理和编程思想，硬件设备自拟，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现了一系列的指令功能，最终达到将理论与实践相联系。
本次设计完成了各指令的格式以及编码的设计，实现了各机器指令微代码，形成具有一定功能的完整的应用程序。
在“微程序控制器的组成与微程序设计实验”的基础上，将第一部分中的各单元组成系统，构造一台基本模型计算机。
1.掌握机器指令与微程序的对应关系。
2.掌握机器指令的执行流程。
3.掌握机器指令的微程序的编制、写入。
4.在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将组成系统，构成一台基本模型计算机。
5.为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握整机概念。
二、设计原理及内容2.1设计基本原理部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，如运算器实验中对74LS－181芯片的控制，存储器实验中对存储器芯片的控制信号，以及几个实验中对输入设备的控制。
计算机硬件基于微程序的复杂模型机课程设计报告
硬件课程设计报告——基于微程序的复杂模型机设计硬件课程设计报告——基于微程序的复杂模型机设计一、硬件课程设计目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验之后，做一个综合的系统性设计，这在硬件方面是一个提高，可进一步培养实践能力。
二、硬件课程设计内容搭建一台8位模型机，指令系统要求有10条以上，其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。
三、指令系统列表采用的一般指令格式为：7 4 3 2 1 0四、微操作流程图R1->BUSR1->BUS BUS->DR2 R1->BUS BUS->DR2 R1->BUS五、验证程序IN R0MOV R1,05HADD R1,R0MOV R1,[R0]SUB R0,R1JNZ P1MOV [R0],R0AND R0,R1P0: OUT R0P1: OR R0,R1JMP P0六、机器指令及微程序机器指令如下：$P0000 ; IN R0$P0121$P0205 ; MOV R1,05H$P0354 ; ADD R1,R0$P0441 ; MOV R1,[R0]$P0531 ; SUB R0,R1$P0660$P0731 ; JZ(JC)$P0870 ; MOV[R0],R0$P0984 ; AND R0,R1$P0A10 ; OUT R0$P3132 ;JZ(YES)$P3294 ;OR R0,R1$P33A0$P340A ;JMP微指令如下：$M00018001 ;00→01$M0101ED82 ;PC→AR,PC+1$M0200C050 ;RAM→BUS,BUS→IR,P(1)$M10001001 ;INPUT→R0$M1201ED83 ;PC→AR,PC+1$M03009001 ;RAM→BUS,BUS→R1$M1301A404 ;R0→BUS,BUS→DR1$M0401B205 ;R1→BUS,BUS→DR2$M05619A01 ;DR1减DR2→R0$M1401E206 ;R0→BUS,BUS→AR$M06000901 ;RAM→BUS,BUS→R1$M1501A407 ;R1→BUS,BUS→DR1$M0701B208 ;R0→DR2,BUS→DR2$M08959B41 ;DR1加DR2→R1$M1601ED89 ;PC→AR,PC+1$M0900E0E0 ;RAM→BUS,BUS→AR,P(3)$M3000D181 ;RAM→BUS,BUS→PC$M20018001 ;空操作$M1701E20A ;R0→BUS,BUS→AR$M0A028401 ;R0→BUS,BUS→RAM$M1801A40B ;R0→BUS,BUS→DR1$M0B01B20C ;R1→BUS,BUS→DR2$M0CB99A01 ;DR1DR2→R0$M1901A40D ;R0→BUS,BUS→DR1$M0D01B20E ;R1→BUS,BUS→DR2$M0EE99A01 ;DR1+DR2→R0$M1A01ED8F ;PC→AR,PC+1$M0F00D181 ;RAM→BUS,BUS→PC$M11030201 ;R0→OUTPUT七、实验截图八、心得体会实验总体来说还是比较容易的，就是在输入微程序和老师的测试程序时比较费力，弄不好又要重新输入（后来听说可以使用软件直接烧制）。
计算机组成原理课程设计实验报告
计算机组成原理实验报告班级：1403011学号：140301124姓名：于梦鸽地点：EII-312时间：第3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．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。
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：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。
课程设计报告（通用6篇）
课程设计报告课程设计报告（通用6篇）在学习、工作生活中，需要使用报告的情况越来越多，要注意报告在写作时具有一定的格式。
相信很多朋友都对写报告感到非常苦恼吧，以下是小编为大家整理的课程设计报告，欢迎阅读与收藏。
课程设计报告篇1一、设计目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验后，做一个综合的系统性的设计，对计算机硬件设计有一个整体的认识，可以进一步提高实践动手能力。
二、所用设备TDN—CM++实验教学系统一台，PC微机一台，排线若干三、设计思想1、确定搭建一台8位模型机，指令系统系统有10条，涉及输入，输出，加，减，自增，自减，与，传送，跳转，停机等指令。
2、根据所要设计的指令，确定各种信息的传送路径，以及实现这些传送所需的微指令。
3、根据数据通路，确定指令系统中每条指令的执行流程。
4、根据执行流程，确定好机器指令之后，确定相对应的微指令地址，需要多条微指令来完成的机器指令，要准确无误的确定每条微指令的后续地址。
5、设计好指令后，将指令加载，检测该指令是否可以达到预计功能。
四、设计总结经过了三天的实践学习，在老师的悉心指导和搭档的默契配合下终于完成了硬件课程实验，从中受益匪浅。
实验首先要做的事情就是接线，对于已经做过微机实验的我们，器件箱并不陌生，但也熟知连线的重要性，连每根线都必须十分细心，因为每根都影响着整个设备的运行。
于是，我跟我的搭档分工合作，她读图我连线，为了避免连错，我每根线都以红线为起始位，保持规律性，这样也方便出错后检查。
在我俩默契的配合下，我们很快就完成了连线操作，后来测试时却发现数据显示一直不变，经过检查才发现原来数据线少插了一根。
还好就这么一根问题，因为很多同学在连线这块就花费了大量的时间了，大大降低了效率，所以说小问题也不能忽视。
连线正确后，接下来就是编写微指令了，由于对指令的格式不是很熟悉，所以在了解指令格式和工作流程上花费了些时间。
编写的指令有两种，一个是操作码，一个是微指令。
硬件课程设计——复杂模型机设计
硬件课程设计——复杂模型机设计一． 实验目的：经过一系列硬件课程的学习及相关实验后，做一个综合的系统性的设计，这在硬件方面是一个提高，进一步培养实践能力。
二． 实验内容：搭建一台8位模型机，指令系统要求有10条 以上，其中包括运算类指令、传送类指令、 控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。
三． 实验思路：1、确定设计目标：确定所设计计算机的功能和用途。
2、确定指令系统：确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。
3、确定总体结构与数据通路：总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构，列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。
4、设计指令执行流程：数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。
根据指令的复杂程度。
每条指令所需要的机器周期数。
对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。
5、确定微程序地址：根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。
6、根据微指令格式，将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化，写入到控制存储器中的相应单元中。
7、组装、调试：在总装调试前，先按功能模块进行组装和分调，因为只有功能模块工作正常后，才能保证整机的运行正确。
四． 实验原理：4.1指令系统及指令格式：指令系统包括：算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O 指令、停机指令。
一般指令格式：指令系统如: ADD RS,RD MOV DATA,RD MOV RS,[ADDR] JZ ADDR IN RD HALT其中RS 、RD 为R0、R1、R2中之一 ，DA TA 为立即数，ADDR 为内存地址。
DATA/ADDROP-CODE RS RD DATA/ADDR00 M OPCODE RD4.2微指令格式：WE A9 A80 0 0 INPUT0 0 1 RAM读1 0 1 RAM写1 1 0 LED,写接口0 1 1 无0 1 0 写接口299移位控制表299-b s1s0m功能0 0 0 任意保持0 1 0 0 循环右移0 1 0 1 带进位循环右移0 0 1 0 循环左移0 0 1 1 带进位循环左移任意 1 1 任意装数4.3微程序地址入口的形成：P（1）是用来译码指令寄存器的I7、I6、I5、I4 ,用于一般指令,微程序入口址为OP+10HP（2）是用来译码指令寄存器的I3、I2 ,用于不同寻址方式指令，入口地址转OP+20HP（3）是用来译码判断标志位C、Z ,用于条件转移指令,条件成立转OP+30H,条件不成立转OP+20HP（4）是用来译码控制台操作的SWB、SW A ,用于手动操作。
RISC模型机的设计及实现
《计算机组成与系统结构》课程设计报告报告题目：RISC模型机的设计及实现作者所在系部：计算机科学与工程系作者所在专业：计算机科学与技术作者所在班级：0作者姓名：0指导教师姓名：0完成时间：0目录目录 (1)内容摘要 (2)关键词 (2)课程设计任务书 (3)第1章绪论 (4)1.1 设计地点 (4)1.2 设计目的 (4)1.3 设计内容 (4)1.4 实验的环境： (4)第2章基础知识 (5)2.1 概述 (5)2.2 主要技术要点 (6)2.2.1 ALU部件 (6)2.2.2. 存储体 (6)2.2.3 控制器 (6)第3章系统设计与实现 (7)3.1 模型机结构 (7)3.2 程序设计原理 (7)3.2.1 数据格式及指令格式 (7)3.2.2 指令系统 (8)3.3 机器指令设计 (9)3.4 联机实验 (10)3.4.1 实验连线 (10)3.4.2 实验步骤 (10)3.4.3 实验测试： (12)第4章实验总结 (13)参考资料 (13)内容摘要计算机系统是包括计算机硬件和软件的一个整体，两者不可分割，但处于不同的层次上。
计算机系统的层次结构模型中，第0层是硬件内核(逻辑线路)，第1、2层是指令系统和实现该指令系统所采用的技术（组合逻辑技术、微程序控制技术、PLA控制技术），第3、4层为系统软件，第5层为应用软件，第6层是系统分析。
计算机组成原理涉及到的是第0、1、2这3层。
本次计算机组成原理的课程设计主要是实现一个较完整的模型机，在实验中了解，熟悉完整的单台计算机基本组成原理，掌握计算机中数据表示方法、运算方法、运算器的组成、控制器的实现、存储器子系统的结构与功能、输入/输出系统的工作原理与功能。
以及增强自己的动手能力。
课设主要依托组成原理实验室设备EL-JY-II来完成的，在实验当中利用了实验设备厂商开发的工具以及部分源程序代码。
在此说明。
在实验中我要感谢杨老师的辛勤付出，每天来到实验室指导我们进行实验，在此特别提出感谢。
3done课程设计
3d one 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解3D建模的基本概念，掌握3D One软件的基本操作界面和工具使用。
2. 学生能描述3D模型的设计流程，包括草图、建模、细节处理等步骤。
3. 学生能够运用3D One软件中的功能进行简单的几何体创建和组合。
技能目标：1. 学生能够操作3D One软件，独立完成一个基础模型的创建和编辑。
2. 学生通过实际操作，培养空间想象能力和解决问题的能力。
3. 学生能够通过小组合作，进行创意设计，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对3D设计和创造的热情，增强对科技创新的兴趣。
2. 学生在创作过程中，学会尊重原创和他人意见，培养良好的审美观。
3. 学生通过3D建模的学习，认识到科学技术与日常生活的紧密联系，增强实践和创新意识。
课程性质：本课程为信息技术与创意设计相结合的实践课程，注重培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：考虑到学生年级特点，注重引导他们从直观操作中学习，鼓励探索与实践。
教学要求：教学内容与学生的生活实际相结合，强调实践性和应用性，注重学习过程和结果的评价。
二、教学内容本课程以《3D One建模与应用》教材为基础，结合课程目标，组织以下教学内容：1. 3D建模基础理论：包括3D建模的概念、分类及应用场景，使学生了解3D 建模的基本知识。
- 教材章节：第一章 3D建模概述2. 3D One软件操作：学习软件的界面布局、基本工具的使用方法，以及模型的基本操作。
- 教材章节：第二章 3D One软件操作基础3. 3D模型设计流程：学习从草图到建模，再到细节处理的完整设计流程。
- 教材章节：第三章 3D模型设计流程4. 实践操作：通过实际操作，培养学生创建和编辑简单几何体的能力，以及组合运用各种工具进行创意设计。
- 教材章节：第四章 3D建模实践操作5. 项目制作：小组合作完成一个创意3D模型的设计与制作，提高学生的团队协作能力。
《计算机组成原理》教学模型机的设计与实现
充当简单的外设 。各控制信号都是断开的， 没有连接， 目的就是让学生 自己连接 ， 以完成演示性和验证性的 实验 ， 同时也为了让学生设计 出各式各样的整机电路。
本实验装置利用 了现有实验箱的单脉冲发生器 、 连续脉 冲发生器 （ 、 Ｈ） 电平检测器 、 电源电路和电平发 生器（ ０Ｋ ５ 。所有控制信号的高低 电平均可由开关 Ｋ ． １ 提供 。 Ｉ ． １） （ ０Ｋ ５
２ 运算执行部件和数据通路模块的设计与实现
如图 １ 所示 ， Ｄ 由Ｌ Ｅ数据指示器（ ０Ｂ 发光二极管）７ Ｌ １ １数据输入开关 Ｄ Ｐ 、４ Ｓ ７ 、４ Ｓ７ Ｂ －７ 、 Ｓ８ 、 ４ Ｉ３ ７Ｌ ３３７Ｌ ２３ 等器件组成。它能提供不同指令所要求的各种数据通路和 １至 ４ 个通用寄存器 。当虚线连通 时， 整机 内部
学生手动操作完成数据传输实验及运算功能验证实验 ， 还可作为整机 的执行部件。
图 １ 实验装置 系统原理图
３ 主存部件和读 写逻辑 电路模块 的设计与实现
存储器读写有 时序要求 。计算机大部 分的时间都在与存储器 打交道 。进行 一次存储器 的读写 ， 需要
Ｔ 、２Ｔ 、４ １Ｔ 、 ３Ｔ 这四个 Ｔ周期 ， 即一个 Ｃ Ｕ周期（ Ｐ 也称为机器周期 ） 。在对存储器读写的过程中要随时注意 当前所处的状态 ， 否则不能正常进行读写操作。电路的工作原理是在 １ 以前要给地址锁存器 Ａ Ｒ准备好地
收稿 日期：０ ７ １ 一 ７ ２０ — Ｏ ２ 作者简介： 明海（ ９ ３ ， ， 梁 １ ６ 一） 男 汉族 广西扶绥人 ， 广西工学院计算机工程系讲１ 卷 ８
片 ７Ｌ １１ ４ Ｓ ８ 组成Ｅ 。它的运算对象是挂在总线上的两个暂存器 Ｄ １ Ｄ ２． ４ Ｓ ８ 的具体运算功能由 ¨ Ｒ 和 Ｒ ７Ｌ １１ 控制信号 ￥ Ｓ Ｓ Ｓ 和 Ｍ、 Ｎ决定。它的逻辑功能表参见有关的教材［ 。运算器的进位输出被保存在标志 ３ ２ １０ Ｃ ¨ 寄存器中， 可供操作控制器使用。如果学生所设计的整机不需要实现所有的运算功能， 只需实现几种常用的 算术和逻辑运算 ， 那么某些控制信号也可以接到固定电位上 ， 不必加以控制。本 电路模块可单独使用 ， 支持
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
位模型机课程设计 Revised as of 23 November 2020xxxxx课程设计报告学院机电信息学院课程课程设计专业计算机科学与技术班级 xxxxx姓名 xxxxxxx x学号 xxxxxxxxxx指导教师 xxxxxx日期 201x年x月x日目录8位模型机的设计与仿真1.概述在掌握部件单元电路设计与仿真的基础上，进一步将其组成系统构造一台8位模型机。
字长是8位纯整型，包含基本的五大件：运算器、存储器、控制器、I/O设备。
它的结构框图如下图1-1所示.这基本的五大件通过数据总线连接，实现数据的处理和控制。
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，而综合实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。
这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，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.总体设计模型机主要由运算器、控制器、存储器、数据总线、输入输出和时序产生器组成，模型机的结构图如图2-1所示。
图2-1 模型机结构图在图2-1中T1、T2、T3和T4等控制信号都是由时序产生器生产，时序产生器由时序电路实现如图2-2所示，时序产生器一个周期中产生四个脉冲信号T1~T4，这四个脉冲信号用于控制组件的执行顺序，组件在这些信号的控制下有序的执行，一个周期中完成一条微指令的执行。
图2-2 时序产生器模型机的工作过程可以归纳如下：（1）控制器把PC中的指令地址送往地址寄存器AR,并发出读命令。
存储器按给定的地址读出指令，经由存储器数据寄存器MDR送往控制器，保存在指令寄存器IR中。
（2）指令译码器ID对指令寄存器IR中的指令进行译码，分析指令的操作性质，并由控制电路向存储器、运算器等有关部件发出指令所需要的微命令。
(3) 当需要由存储器向运算器提供数据时，控制器根据指令的地址部分，形成数据所在的存储单元地址，并送往地址寄存器AR，然后向存储器发出读命令，从存储器中读出的数据经由存储器数据寄存器MDR送往运算器。
(4) 当需要由运算器向存储器写入数据时，控制器根据指令的地址部分，形成数据所在的存储单元地址，并送往存储器地址寄存器AR，再将欲写的数据存入存储器数据寄存器MDR，最后向存储器发出写命令，MDR中的数据即被写入由MAR指示地址的存储单元中。
(5) 一条指令执行完毕后，控制器就要接着执行下一条指令。
为了把下一条指令从存储器中取出，通常控制器把PC的内容加上一个数值，形成下一条指令的地址，但在遇到“转移”指令时，控制器则把“转移地址”送入PC。
控制器不断重复上述过程的(1)到(5)，每重复一次，就执行了一条指令，直到整个程序执行完毕。
3.详细设计运算器运算器(arithmetic unit)是计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件(ALU)。
计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。
运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。
本次8位模型机实验中，运算器是由两片74LS181芯片构成。
74LS181是一个四位的ALU单元，它是由一个四位全加器以及进位电路构成。
正逻辑74LS181的逻辑图3-1所示.图3-1运算器原理图74LS181运算功能发生器能进行16种算术运算和逻辑运算。
功能表如下：设计步骤：(1) 按图3-2连接实验电路，并检查无误。
图中将用户需要连接的信号用圆圈标明（其它实验相同）。
图3-2 实验接线图(2) 将时序与操作台单元的开关KK2置为‘单拍’档,开关KK1、KK3置为‘运行’档。
(3) 打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。
然后按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。
(4) 用输入开关向暂存器A置数。
①拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制数01100101（或其它数值），数据显示亮为‘1’，灭为‘0’。
②置LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数01100101置入暂存器A中，暂存器A的值通过ALU单元的A7 0位LED灯显示。
(5) 用输入开关向暂存器B置数。
①拨动CON单元的SD27…②置入暂存器B中，暂存器B的值通过ALU单元的B7…B0八位LED灯显示。
(6) 改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。
置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0，然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数值，并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。
如置S3、S2、S1、S0为0010，运算器作逻辑与运算，置S3、S2、S1、S0为1001，运算器作加法运算。
如果实验箱和PC联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果（软件使用说明请看附录一），方法是：打开软件，选择联机软件的“【实验】—【运算器实验】”，打开运算器实验的数据通路图，如图3-3所示。
进行上面的手动操作，每按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前运算器所做的操作，或在软件中选择“【调试】—【单节拍】”，其作用相当于将时序单元的状态开关KK2置为‘单拍’档后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。
重复上述操作，然后改变A、B的值，验证FC、FZ的锁存功能。
图3-3 数据通路图存储器存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
存储器是具有”记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
这些器件也被称为记忆元件。
在计算机中采用只有两个数码”0”和”1”的二进制来表示数据。
本次实验所采用的半导体静态存储器电路原理如图3-4所示。
实验中的静态存储器由一片6116(2k*8)构成，其数据线接至数据总线，地址总线由地址锁存器(74LS273)给出，地址灯AD0`AD7与地址线相连，显示地址内容。
数据开关经三态门(74LS245)连至数据总线，分时给出地址和数据。
图3-4 存储器电路原理图因为地址寄存器为8位，接入6116的地址为A7~A0，而高三位A8~A10接地，所以其实际容量为256字节。
6116有三个控制线：CE(片选线)、OE(读线)、CE(写线)。
当片选线有效(CE=0)时，OE=0时进行读操作，WE=0时进行写操作，其写时间与T3脉冲宽度一致。
操作时将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中，其脉冲宽度可调，其他电平控制信号由“SWITCH UNIT”单元的二进制开关模拟，其中SW-B为低电平有效，LDAR为高电平有效。
设计步骤：l. 实验接线如下：⑴ MBUS 连BUS2；⑵ EXJ1连BUS3；⑶ 跳线器J22的T3连TS3；⑷ 跳线器J16的SP 连H23；⑸ 跳线器SWB 、CE 、WE 、LDAR 拨在左边（手动位置）。
2.连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
形成时钟脉冲信号T3，方法如下：在时序电路模块中有两个二进制开关“运行控制”和“运行方式”。
将“运行控制”开关置为“运行”状态、“运行方号；本实验中“运行方式”开关置为“单步”状态，每按动一次“启动运行”开关，则T3输出一个正单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
3.如果要对其它地址单元写入内容，方法同上，只是输入的地址和内容不同。
(4) 读出刚才写入00地址单元的内容，观察内容是否与写入的一致。
具体操作步骤如下：4.1）根据存储器的读写原理，填写表3-1。
2按照前面介绍的实验步骤向存储器地址为00H ， 01H ，02H ，03H ，04H ，05H 的单元分别写入数据：55H ，33H ，44H ，66H ，08H ，F0H 。
3）写出读出存储器单元内容的操作过程并记录以下地址单元读出的内容。
表3-2 存储器单元内容读出记录CE=1 SWB=0 SWB=0 CE=0 WE=1 CE=1 SWB=SWB=14）根据电路图分析向存储器置数和从存储器读数的工作原理。
存储器是计算机用来保存程序与数据的主要部件。
存储器可以分为易失性和飞易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后就不复存在，非易失性存储器的数据在关电后不会丢失。
易失性存储器又可以分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有2ms，工作时需要不断更新，既不断刷新数据静态存储器只有不断电，信息是不会丢失的。
微控制器控制器(Control Unit)是整个CPU的指挥控制中心，由寄存器IR，程序计数器PC和操作控制器OC三个部件组成，对协调整个电脑有序工作极为重要。
有两种由于设计方法不同因而结构也不同的控制器：硬布线控制器和微程序控制器。
在本次课设中我们采用的是微程序控制器。
微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过30多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。
微控制器的电路图如下图3-5.图3-5 微控制器电路原理图设计步骤：（1）将全部微程序按微指令格式变成二进制代码，可得到表3-3的二进制代码表。
表3-3（2）按图3-6连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
图3-6 微控制器实验接线图(3)观察微程序控制器的工作原理：1. 将微程序输入控制存储器中①．将编程开关MJ20置为PROM(编程)状态。
②．将实验板上“STATE UNIT”中的“STEP”置为“STEP”，“STOP”置为“RUN”状态。
③．用二进制模拟开关uA0~~uA5输入当前微地址MA5——MA0。
④．在MK24~~MK1开关上置微指令代码，24位开关对应24位显示灯，开关量为“0”时灯亮，开关量为“l”时灯灭。
⑤．启动时序电路(按动启动按钮“START”)，即将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址对应的单元中。
⑥．重复③—⑥步骤，将表1的微指令代码写入E2PROM2816中。
2.校验①．将编程开关MJ20设置为READ(校验)状态。
②．将实验板的“STEP”开关置为“STEP”状态，“STOP”开关置为“RUN”状态。
③．用二进制模拟开关uA0~~uA5置好微地址MA5——MA0。
④．按动“START”键，启动时序电路，读出微代码。
观察显示灯MD24——MD1的状态(灯亮为“0”，灭为“l”)，检查读出的微代码是否与写入的相同。
如果不同，则将开关置于PROM编程状态，重新输入微指令代码即可。
3. 单步运行①．将编程开关MJ20置于“RUN(运行)”状态。