基本模型机的设计——带进位运算指令的实现
基本模型机仿真软件的设计与实现
第 ２期
汪志华 ，等 ：基本模型机仿真软件的设计与实现
’１ ７・ ５
命令信号．ｃ字段中的 Ｐ ～ Ｐ 是四个测试字位 ，其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码 ，使
微程序转入相应 的微地址入 口，从而实现微程序 的顺序、分支、循环运行．
表 １ Ａ、Ｂ、Ｃ字段的功能
Ｔ ｂ １ Ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ ｉｌ ａ ． ｕ ｃｉ ｆ ｅｄＡ， Ｂ ｎ ｏ ｆ ａ ｄ Ｃ
Ｏ ０ １ １
１ ０ Ｏ
８
Ｏ ０ １ １
７
０ １ ０ １
选择
Ｐ １ Ｐ ２ Ｐ ３
ｌ １ １
Ｏ ０ １
Ｏ １ ０
Ｌ Ｒ ＤＩ Ｌ ＡＤ Ｏ Ｌ ＤＡＲ
第１ ５卷 第 ２期
２１ ０ ０年 ３月
集美大学学报 （ 然科学版 ） 自
Ｊｕｎｌ ｆ ｉｅ Ｕ ｉｅｓｙ Ｎ ｔ ａ ｃ ｎｅ ｏｒａ ｏ ｍ ｉ ｎ ｒ ｔ（ ａ ｒ Ｓｉ ｃ ） Ｊ ｖ ｉ ｕｌ ｅ
Ｖ０ ． ５ Ｎ ． Ｉ１ ０ ２
Ｍｉ＂ ０１ ｌ ．２ ０ ｌ
１ 仿真 软 件 的设 计 与 实现
本文以 Ｔ Ｎ— Ｍ＋ 作为仿真对象，模拟其基本模型机的组成结构．Ｔ Ｎ—Ｃ ＋ Ｄ Ｃ ＋ Ｄ Ｍ＋ 具有开放式结
构 ，系统简单 ，便 于学生 在短 时 间 内理 解计 算 机 的工 作 原 理 ． 该模 型机 包 括 中央 处 理器 （ Ｐ ） ＣＵ 、 内存储 器 （ Ｅ 、输 入设备 （Ｎ Ｕ ） 和输 出设备 （ Ｕ Ｐ Ｔ ．模 型机 的字 长为 ８位 ，微 指令字 长 Ｍ Ｍ） ＩＰ Ｔ Ｏ ＴＵ ） 共２ ４位 ，其 中 Ａ、Ｂ 、Ｃ字段 的功 能如表 ｌ所示 Ｊ ，其微 指令 的格式 如表 ２所示 ．
组成原理课程设计设计一台模型计算机
计算机组成原理课程设计一、大体要求：设计一台模型计算机具体内容： 1. 数据格式和指令系统 2. 数据通路3. 时序系统4. 微指令格式5. 微程序控制器6. 微程序流程图7. 微程序代码表二、模型机设计1. 数据格式和指令系统的约定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：7 6 5 4 3 2 1 0其中: 第7位为符号位，数值表示范围是：-1≤X＜1。
2) 指令系统模型机设计四大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令（9条）、I／O指令（4条）、访内及转移指令（2条）和停机指令（1条）。
因为指令系总共16条指令，所以操作码是4位。
由于模型机机械字长为8位，故设计单字长指令和双字长指令供利用。
(1) 算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄放器直接寻址，其格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0其中，OP-CODE为操作码，Rs为源寄放器，Rd为目的寄放器，并规定：9条算术逻辑指令的名称、功能和具体魄式。
(2) 访内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：7 6 5 4 3 2 1 0其中，OP-CODE为操作码，Rd为目的寄放器，D为位移量(正负都可)，X为寻址方式，其概念如下：(3) 输入输出指令格式如下：7 6 54 3 2 1 0其中，addr=01 时，选中“INPUT DEVICE ”中的开关组作为入设备，addr=10时，选中“OUTPUT DEVICE ”中的数码快作为输出设备。
(4) 停机指令格式如下：7 6 5 43 2 1 0这种指令只有一条，即停机指令HALT(5) 模型机指令系统2. 数据通路简单的模型计算机是由运算器、控制器、存储器、总线、输入输出和时序产生器组成。
在模型机中，咱们将要实现RAM的读写指令，寄放器的读写指令，跳转指令，ALU的加、减、与、或指令。
计算机组成原理课程设计（模型机）
模型机详细介绍1. 模型机的结构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1所示。
图1 模型机结构图（1）运算器。
运算器又由运算逻辑单元、数据暂存器、通用寄存器组成。
在图1模型机的结构图中，ALU、ALU_G和74299组成运算逻辑单元，其中ALU是由2个4位的74LS181串联成8位的运算器，ALU_G是ALU-G 实现用于控制ALU的运算结果的输出，74299用74LS299实现用于对ALU 的运算结果进行移位运算；数据暂存器在图1中由DR1和DR2组成，DR1和DR2都是用74LS273实现，它们用于存储运算器进行运算的两个操作数；通用寄存器在图1中由R0、R1和R2组成，R0、R1和R2都是用74LS374实现，它们用作目的寄存器和源寄存器。
（2）控制器。
控制器由微程序控制器、指令寄存器、地址寄存器和程序计数器组成。
在图1中微程序控制器表示为MControl，它里面存放了指令系统对应的全部微程序，微程序控制器是由微控制存储器和3个138译码器实现（A138、B138和P138），用于产生控制信号来控制各个组件的工作状态；在图1中指令寄存器表示为IR，指令寄存器由一个74LS273实现，用于存放当前正在执行的指令；在图1中地址寄存器表示为AR，地址寄存器由一个74LS273实现，在读取或者写入存储器时用于指明要读取或写入的地址；程序计数器在图1中由PC_G和PC组成，其中PC是由八位二进制同步计数器实现，用于产生程序指针pc的下一个值，PC_G由PC-G实现，用于存储程序的程序指针pc的值。
（3）存储器。
存储器在图1中表示为MEN，存储器用静态随机存储器6116实现，用来存储用户程序和数据。
（4）数据总线。
数据总线用于连接运算器、存储器、输入输出等模块，数据总线由ccp_DataBus实现。
（5）输入输出。
输入输出类似于键盘和显示器。
（6）时序产生器。
带进位运算指令的实现
带进位运算指令的实现1 实验题目基本模型机的设计--------带进位运算指令的实现2 实验目的及原理2.1 实验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更深的了解，加深对理论课程的理解。
熟悉HKCPT操作平台，并通过使用软件HKCPT，了解程序编译、加载的过程。
同时，培养动手能力，独立解决问题的能力。
2.2 实验原理在各个模块试验中，各模块的控制信号都由试验者手动模拟产生。
而在真正的试验系统中，模型机的运行是在微程序的控制下进行的，可以实现特定指令的功能。
在本试验平台中，模型机从内存中取出、解释、执行机器指令都将由微指令和与之相配合的时序来完成，即一条机器指令对应一个微程序。
3 模型机的逻辑框图下图中包括运算器、存储器、微控器、输入设备、输出设备以及寄存器。
这些部件的动作控制信号都有微控器根据微指令产生。
需要特别说明的是由机器指令构成的程序存放在存储器中，而每条机器指令对应的微程序存储在微控器中的存储器中。
4设计指令系统，并分析指令格式由于实验平台内采用的是8位数据总线和8位地址总线方式，在设计指令系统时，应考虑有哪几种类型的指令，哪几种寻址方式和编码方式。
4.1指令类型①算术/逻辑运算类指令：例如，加法、减法、取反、逻辑运算：ADD A, Ri , SUB A, Ri②移位操作类指令：例如，带进位或不带进位的移位指令：RRC A, RR A③数据传输类指令：例如，CPU内部寄存器之间数据传递：MOV A, Ri , MOV Ri,A④程序跳转指令：跳转指令分为无条件跳转和有条件跳转指令。
JMP addrJZ addr⑤存储器操作类指令：存储器读/写指令。
例如，LDA addr4.2指令格式分析Intel 8086/8088指令字较短，所以指令采用变长指令字结构。
指令格式包括单指令、双字长指令、三字长指令等多种。
_带进位运算指令的实现
课程设计目录课程设计任务书 (2)基本模型机的设计 (3)——带进位运算指令的实现 (3)1、设计的目的 (3)2、设计的原理 (3)3、模型机的逻辑框图 (3)4、设计指令系统 (5)4、1 指令类型： (5)4、2操作数寻址方式及编码： (5)5、设计微程序及其实现的方法 (5)6、模型机当中时序的设计安排 (7)7、设计指令执行流程 (7)8、源程序代码 (8)8、1指令代码 (8)8、2微指令序列 (8)9、使用软件HKCPT的联机与脱机方式的实现过程 (9)10、课程设计总结 (12)本科生课程设计成绩评定表 (13)guide sex further enhanced, documents handle and running of speed obviously speed up, program gradually specification, conference service and Chief reception of quality and level has has new of improve, Logistics support capability further strengthened. Document management, confidential, confidentiality, duty, letters and other items have been significantly improved. 4, Office construction increased at all levels. City Government offices adhere to strengthen and improve the construction of the system as a breakthrough, has developed a series of code of conduct, continuous improvement of operational mechanism, sound and the implementation of the rules and regulations, and adhere to the system of managing people, according to the rules, the work gradually into the orbit of institutionalization and standardization. Focus on strengthening ideological and political construction of the contingent of cadres, and actively carried out various business training, knowledge of the Office team structure has been optimized, to broaden the range of knowledge and operational capacity grows, nurtured apolitical firm, sharp, professional and innovative staff, created solidarity, striving for the top, pragmatic, dedication, good image. However, with the State Council and the provincial Government of the national, the province's Secretary-General meeting of government offices under the new situation the functions and priorities compared to the requirements of our gap is still very big. Main is daily in the passive meet of more, active research of less, service also has not timely, and not in place of problem; work in the meet Yu traditional of, and program of of work way, develop innovation spirit and service innovation capacity not strong; supervision information work and promoted decision implementation of contact enough close, feedback situation not active; research resources of using enough full, research results of into degree not high; some sector documents running not specification; Municipal Government Office on the County (district) and municipal government sector Office work of guide enough, No real form interaction and close collaboration, promote the implementation of the work. These problems,we must effectively be addressed in the future work. Second, serve the overall situation, carry out their duties, improve quality, and strive to create a new situation of system of government offices in the city since last season, meeting the Secretary-General of the State Council and the provincial government has held a government system, from a global and strategic height, scientifically analyzed the new situation and the newTasks on the system of government offices bring new situations and new problems and new challenges, profoundly expounded the work of government departments at all levels in the new era should be put in the situation to understand, to grasp, to deploy at any time and under any circumstances, should always focus on the big picture, firmly grasp the overall situation, increasing in the overall implementing in earnest the work of spontaneity, initiativeSecondly, we should strengthen the team. A unit is a team in various sections of the unit inside is also a small team. A unit with a team spirit, formed a team responsibility, cohesion and competitiveness. You want to make a unit, a Departmentwork improvement, must be melting inside a feeling of solidarity and mutual help, for a common goal and determined to achieve the spirit, cultivating a strong collective spirit and team responsibility, sense of honor. Therefore, we need to start improving office work and enhance the efficiency of Office work and strive to build a concerted ... Fault. In accordance with the requirements of modern management science, establishing strict responsibility system of management by objectives. A work who is in charge, who is in charge and who is responsible, what right do these people have, what responsibility, has to truthfully and clearly understood. Departments at all levels should strictly implement the check in the Office of party Committee evaluation, significant accountability and reward incentive system, pay close attention to duty cash and making unity, rights, responsibilities, and to inspire each of cadres spirit and morale, Super courage. Investee insists, is a deep topic, is a real problem, is a big issue. Today, I just combined this year, the city's Communist Party Committee Office, had some rough talk andunderstanding, we must strengthen research and exchanges in this regard in the future. Investee in the new year, we must hold high the banner of Deng Xiaoping theory and the "three represents" theory the great banner of, under the correct leadership of the CPC, adhere to the people-oriented, insist on truth, adhere first to excellence, efforts to do Office work to a new level. Speech at the Conference on the system of government offices in the city around the development of service function to create a new situation in the work of the Office of the city's system of Government--speech at the Conference on the system of government offices in the city This system of government offices working in the city's main task is to study Government systems of administrative supervision, administrative information, administrative reception and information technology issues. For the meeting, the City Mayor Ma has made important instructions, the Municipal Government Office fully prepared brewing, combined with practical work to develop the notice on further strengthening the supervision work, the XX, Chief Information interim measures for 2005 and the city's system of Government Administration informatization construction task statement and other documents. Before the General Assembly and organization of counties (districts) of the scene to observe the Government Office, achieve the purpose of exchanges of work, thought. Today, the Tang Mayor also attended the meeting and delivered an important speech in the midst, hope good grasp of implementation. Next, I would like to make a few remarks. A, and around Center, looks at development, strengthened service, city government system Office work rendering atmosphere in recent years, city government system Office to武汉理工大学《计算机组成原理》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：项翼专业班级：物联网1102指导教师：姚寒冰工作单位：计算机科学与技术学院题目: 基本模型机的设计——带进位运算指令的实现初始条件：理论：学习“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”等课程，熟练掌握其中知识，并初步学会计算机组成原理实验平台的使用。
计算机组成原理课程设计(模型机)
模型机详细介绍1. 模型机的结构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1所示。
图1 模型机结构图（1）运算器。
运算器又由运算逻辑单元、数据暂存器、通用寄存器组成。
在图1模型机的结构图中，ALU、ALU_G和74299组成运算逻辑单元，其中ALU是由2个4位的74LS181串联成8位的运算器，ALU_G是ALU-G 实现用于控制ALU的运算结果的输出，74299用74LS299实现用于对ALU 的运算结果进行移位运算；数据暂存器在图1中由DR1和DR2组成，DR1和DR2都是用74LS273实现，它们用于存储运算器进行运算的两个操作数；通用寄存器在图1中由R0、R1和R2组成，R0、R1和R2都是用74LS374实现，它们用作目的寄存器和源寄存器。
（2）控制器。
控制器由微程序控制器、指令寄存器、地址寄存器和程序计数器组成。
在图1中微程序控制器表示为MControl，它里面存放了指令系统对应的全部微程序，微程序控制器是由微控制存储器和3个138译码器实现（A138、B138和P138），用于产生控制信号来控制各个组件的工作状态；在图1中指令寄存器表示为IR，指令寄存器由一个74LS273实现，用于存放当前正在执行的指令；在图1中地址寄存器表示为AR，地址寄存器由一个74LS273实现，在读取或者写入存储器时用于指明要读取或写入的地址；程序计数器在图1中由PC_G和PC组成，其中PC是由八位二进制同步计数器实现，用于产生程序指针pc的下一个值，PC_G由PC-G实现，用于存储程序的程序指针pc的值。
（3）存储器。
存储器在图1中表示为MEN，存储器用静态随机存储器6116实现，用来存储用户程序和数据。
（4）数据总线。
数据总线用于连接运算器、存储器、输入输出等模块，数据总线由ccp_DataBus实现。
（5）输入输出。
输入输出类似于键盘和显示器。
（6）时序产生器。
《计算机组成原理》课程设计说明书-模型机指令系统的设计与实现
《计算机组成原理》课程设计说明书-模型机指令系统的设计与实现题目:模型机指令系统的设计与实现院系:专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2010年12月10日安徽理工大学课程设计(论文)任务书学生姓学号专业(班级) 名设计题模型机指令系统的设计与实现目(1)用微程序控制器实现设计任务;设 (2)要满足指令系统的性能要求; 计(3)设计说明书能很好地反映设计内容技术参数参考实验指导书第四章模型机综合实验(微程序控制器)设计的过程，设运用其微指令格式，独立设计指令系统。
并用该指令系统中的指令编计一完成简单运算的程序，并进行调试运行。
要求工作要求设计说明书的字数在3000字以上。
量2010.11.22-11.24 根据设计要求，查找相关资料，完成需求分析; 工2010.11.25-11.28 进行系统的概要设计;作 2010.11.29-12. 01 进行系统的详细设计和微程序的书写; 计2010.12.02-12.05 对系统进行调试分析，写出课程设计报告。
划[1] 白中英.计算机组成原理(第四版).科学出版社.2008 参 [2] DJ-CPTH超强型计算机组成原理与系统结构实验指导书.启东市东考疆计算机有限公司.2008 资料指导教师签字教研室主任签字2010年6月20日指导教师评语:成绩:指导教师:年月日目录1 问题描述 ..................................................................... .. (5)1.1 设计目的 ..................................................................... .. (5)1.2 设计要求 ............................................................................. 5 2 数据格式和指令系统 (6)2.1 数据格式 ..................................................................... .. (6)2.2 指令格式 ..................................................................... .. (6)2.3 指令系统 ..................................................................... ......... 8 3 模型机的数据通路 ......................................................................9 4 详细设计 ..................................................................... ............... 10 5 调试分析 ..................................................................... ............... 12 6 设计体会 ..................................................................... ............... 14 参考文献 ..................................................................... (15)1 问题描述1.1 设计目的本课程设计是《计算机组成原理》课程结束以后开设的大型实践性教学环节。
计算机科学与技术专业(嵌入式系统)人才培养方案
1.C/C++程序设计实验：目的是使学生掌握C/C++语言的语法知识， 锻炼C/C++程序设计的基本操作方法和技能，养成良好的编程习惯。实 验内容包括：（1）C++开发平台的熟悉与使用；（2）面向过程的程序 设计；（3）面向对象的程序设计；（4）I/O文件流和数据文件的操 作。
2.数据结构实验：目的是培养学生从问题建模到数据结构设计、算 法设计与实现、算法性能分析的能力，进一步提高学生综合编程能力。
八、毕业和学位条件及其他说明
思想品德经鉴定符合要求；修完人才培养方案规定的课程，学业成 绩合格，修满175学分，准予毕业。
符合《荆楚理工学院学士学位授予办法》的规定，授予工学学士学 位。
九、专业主要课程简介 1．C程序设计（102学时，6学分） 课程目标：通过本课程的学习，使学生了解和掌握程序设计的基本 方法，培养学生能利用计算机求解实际问题的基本能力，为后续专业课 程及高级编程课程奠定基础。 课程内容： 课程主要内容有C语言基本数据类型和语法，结构化程 序设计思想和基本程序结构，数组、结构等构造数据类型的使用，函 数、指针的运用，文件操作和预处理等。 考核方式：考试。 先行课程：计算机导论。 2．汇编程序设计（68学时，4学分） 课程目标：通过本课程的学习，使学生掌握8086CPU指令系统，学 习汇编语言程序设计方法，掌握汇编语言程序设计上机调试方法。 课程内容：本课程的主要内容有80x86指令系统、寻址方式、宏指 令与伪指令、汇编语言格式与程序程序结构、分支程序设计、循环程序 设计、子程序设计、宏汇编技术、系统功能调用与使用方法、I/O程序 设计方法与中断程序设计、C/C++语言与汇编语言混合编程技术、基于 Win32的汇编程序开发技术等。 考核方式：考试。 先行课程：C程序设计 3．数据结构（68学时，4学分） 课程目标：通过本课程的学习，使学生能够学会分析计算机加工的 数据对象的特性，以便选择合理的数据结构和存贮方式，设计出相适应 的算法。
计算机组成原理-课设任务书--基本模型机和带移位运算的模型机设计与实现
课程设计(论文)任务书学院计算机专业05级（1）班一、课程设计(论文)题目（1）基本模型机设计与实现（2）带移位运算的模型机设计与实现二、课程设计(论文)工作自2007 年 7 月 9 日起至 2007 年7月13日止。
三、课程设计(论文) 地点: 5－301计算机组成原理实验室四、课程设计(论文)内容要求：1．本课程设计的目的（1）使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理；（2）培养学生单片机应用系统的设计能力；（3）使学生较熟练地应用电子线路CAD工具完成单片机系统的硬件设计任务；（4）培养学生分析、解决问题的能力；（5）提高学生的科技论文写作能力。
2．课程设计的任务和要求1）基本要求：（1）分析所设计系统中各功能模块的工作原理；（2）选用合适的器件（芯片）；（3）提出系统的设计方案（要有系统电气原理图）；（4）对所设计电路进行调试。
2）创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善电路性能；对系统进行仿真分析。
3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写毕业论文（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）毕业论文装订按学校的统一要求完成4）答辩与评分标准：（1）完成原理分析：20分；（2）完成设计过程：30分；（3）完成调试：20分；（4）回答问题：20分。
（5）格式规范性：10分。
5）参考文献：（1）胡越明.《计算机组成与系统结构》电子工业出版社（2）白中英.《计算机组成原理》科学技术出版社（3）6）课程设计进度安排内容天数地点构思和收集资料1图书馆组装与调试4实验室撰写论文2图书馆、实验室学生签名：2007年7 月9 日课程设计(论文)评审意见（1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）格式规范性（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）考勤是否降等级：是（）、否（）评阅人：赵海霞职称：讲师2007 年7 月13日目录一、课设目的和内容 (1)二、设计的原理 (2)三、二进制微代码表设计 (6)四、机器指令程序 (16)五、线路连接图 (18)六、微程序流程和说明 (20)七、心得体会 (26)八、参考文献 (34)一、课设目的和内容课设目的：1．通过对一个简单模型机的设计与实现,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。
带进位位的加法指令精品PPT课件
• 用移位操作代替乘除法可提高运算速度
例：前例中计算 x×10。
(1)采用乘法指令:
MOV BL,10
MUL BL
共需70～77个T周期。
(2)采用移位和加法指令:
SAL AL,1
； 2T
MOV AH,AL
； 2T
SAL AL,1
； 2T
SAL AL,1
； 2T
ADD AL,AH
； 3T
只需11个T周期,仅相当于乘法的1/7。
SAL mem/reg, CL
1
;移位位数>1时 ;移位位数=1时
12
移位指令执行的操作如下图所示：
最高位 CF
最低位 0
(a)算术/逻辑左移 SAL/SHL
最高位 CF
最低位
最高位
CF 0
最低位
(b)算术右移 SAR
(c)逻辑右移 SHR
非循环移位指令功能示意图
13
➢算术移位——把操作数看做有符号数；
；(DI)←串偏移地址 ；(CX)←串长度 ；搜索关键字=’E’ ；从低地址到高地址进行搜索 ；若未找到, 继续搜索 ；找到, 转至FOUND ；串中无’E’，(DL)←’N’ ；转至DONE ；指针回退 ；ADDR←’E’的地址
3.3.3 逻辑运算和移位指令
1.逻辑运算指令(与/或/异或/非)
2. ● 运算规则：按位操作，无进/借位 3. ● 对标志位的影响(除NOT指令外)：
CF OF SF ZF PF AF 0 0 * * * 无定义
根据运算结果设置 注意: 非指令NOT对标志无影响
1
表 4 – 3 逻辑运算类指令
2
29
⒉串比较指令CMPSB / CMPSW
基本模型机的设计与实现和带移位运算的模型机的设计及实现
一、基本模型机的设计与实现（一）实验目的：1、清晰地建立计算机的整机概念，在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台基本模型计算机。
2、为其定义五条机器指令：IN、ADD、STA、OUT、JMP，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念。
3、学习设计和调试计算机的基本步骤和方法，提高使用软件仿真工具和集成电路的基本技能。
（二）、实验设备TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台。
（三）、实验原理本实验定义五条机器指令：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IN 0000 0000 “I NPUT DEVICE”→R0 ADD addr 0001 0000 ××××××××R0+[addr] →R0STA addr 0010 0000 ××××××××R0→ [addr]OUT addr 0011 0000 ××××××××[addr] →BUSJMP addr 0100 0000 ××××××××addr→PC其中IN为单字长（8位），其余为双字长指令，××××××××为addr对应的二进制地址码。
为了向RAM写入、读出机器指令，并能启动程序执行，还须设计三个控制台操作微程序。
存储器读（KRD）：拨动总清开关CLR后，控制台开关SWB、SWA为“0 0”时，按START微动开关，可对RAM连续手动读操作。
计算机组成原理课程设计---基本模型机的设计——加减法指令的实现
目录课程设计任务书 (1)1.设计目的及设计原理 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计原理 (3)2.模型机的逻辑框图 (3)3.指令系统及其指令格式 (4)3.1指令系统 (4)3.2指令格式 (6)4.微程序的设计及其实现的方法 (7)4.1微指令格式的设计 (7)4.2后续微地址的产生方法 (7)4.3 微程序入口地址的形成 (8)5.模型机时序分析 (9)6.指令执行流程 (11)7.源程序,程序的指令代码及微程序 (11)7.1 源程序 (11)7.2 程序的指令代码 (12)7.3微程序 (12)8.实现过程 (13)9.课程设计总结 (19)课程设计任务书学生姓名：陈千专业班级：物联网1103班指导教师：程艳芬工作单位：计算机科学与技术学院题目: 基本模型机的设计——加减法指令的实现初始条件：理论：学完“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”课程，掌握计算机组成原理实验平台的使用。
实践：计算机学院科学系实验中心提供计算机、实验的软件、硬件平台，在实验中心硬件平台验证设计结果。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、基本模型机系统分析与设计，利用所学的计算机组成原理课程中的知识和提供的实验平台完成设计任务，从而建立清晰完整的整机概念。
2、根据课程设计题目的要求，编制实验所需的程序，上机测试并分析所设计的程序。
3、课程设计的书写报告应包括：（1）课程设计的题目。
（2）设计的目的及设计原理。
（3）根据设计要求给出模型机的逻辑框图。
（4）设计指令系统，并分析指令格式。
（5）设计微程序及其实现的方法（包括微指令格式的设计，后续微地址的产生方法以及微程序入口地址的形成）。
（6）模型机当中时序的设计安排。
（7）设计指令执行流程。
（8）给出编制的源程序,写出程序的指令代码及微程序。
（9）说明在使用软件HKCPT的联机方式与脱机方式的实现过程（包括编制程序中加减法指令的时序分析，累加器A和有关寄存器、存储器的数据变化以及数据流程）。
带进位运算指令的实现
学号：0120810340113课程设计课程名称计算机组成原理题目带进位运算指令的实现学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级0801班姓名赵旭林指导教师马保才2010 年 1 月10 日目录课程设计任务书 (1)1、设计原理 (1)1.1 实验原理 (1)1.2 实验目的 (1)1.3 模型机的逻辑框图 (2)1.4 指令类型及格式 (3)1.5 微指令与微程序介绍 (4)1.6 后续微地址的产生及微程序入口地址的形成 (5)2、调试过程与数据记录 (5)2.1 源程序代码 (5)2.2 指令码 (6)2.3 微程序 (6)2.4 微单步运行过程 (7)2.5 时序图 (10)3、设计心得 (11)4、参考文献 (12)课程设计任务书学生姓名：赵旭林专业班级：计算机指导教师：马保才工作单位：计算机科学与技术学院题目: 基本模型机的设计——带进位运算指令的实现初始条件：理论：学完“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”课程，掌握计算机组成原理实验平台的使用。
实践：计算机学院科学系实验中心提供计算机、实验的软件、硬件平台，在实验中心硬件平台验证设计结果。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、基本模型机系统分析与设计，利用所学的计算机组成原理课程中的知识和提供的实验平台完成设计任务，从而建立清晰完整的整机概念。
2、根据课程设计题目的要求，编制实验所需的程序，上机测试并分析所设计的程序。
3、课程设计的书写报告应包括：（1）课程设计的题目。
（2）设计的目的及设计原理。
（3）根据设计要求给出模型机的逻辑框图。
（4）设计指令系统，并分析指令格式。
（5）设计微程序及其实现的方法（包括微指令格式的设计，后续微地址的产生方法以及微程序入口地址的形成）。
（6）模型机当中时序的设计安排。
（7）设计指令执行流程。
（8）给出编制的源程序,写出程序的指令代码及微程序。
《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
《计算机组成原理》教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：计算机组成原理课程英文名称：Principles of Computer Composition课程编码：课程类型：学科基础课总学时：64理论学时：52 实验学时：12学分：4适用专业：计算机类专业先修课程：数字逻辑开课院（部）：计算机科学与工程学院二、课程的性质与任务《计算机组成基础》是计算机类专业必修的一门学科基础课。
本课程介绍计算机系统的组成原理及内部工作机制，包括计算机各大部件的结构、工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术，旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程，建立计算机系统的整体概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。
为今后计算机网络、操作系统、计算机体系结构及专业方向课程的学习打好基础。
三、课程教学基本要求1、计算机组成原理课程的内容比较抽象，教学中需要结合实际例子进行讲授。
2、讲授比较复杂的过程，如指令周期的步骤，可以通过动画演示，帮助学生理解。
也可以结合实验，讲解数据通路。
3、要求学生课前预习，课后复习，尽量完成课后所有习题，帮助消化理解教学内容。
对于典型的习题，应该在习题课上详细讲解。
选讲一些综合性的考研试题，帮助学生开拓思路。
4、注重实验的教学效果，实验不能仅仅停留在做出结果，一定要让学生知其所以然，并且能初步进行一些设计。
四、理论教学内容和基本要求第一章计算机系统概论（一）讲授内容：1.1 计算机的分类1.2 计算机的发展简史1.3 计算机的硬件1.4 计算机的软件1.5 计算机系统的层次结构（二）基本要求：（1）了解计算机软硬件的概念，软件的分类；（2）理解计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成)，以及计算机的基本工作过程；（3）掌握计算机的工作原理、硬件的主要技术指标。
（三）重点及难点：重点：计算机的工作原理、计算机的层次结构第二章运算方法和运算器（一）讲授内容：2.1 数据与文字的表示方法2.2 定点加法、减法运算2.3 定点乘法运算2.4 定点除法运算2.5 定点运算器的组成2.6 浮点运算方法和浮点运算器（二）基本要求：（1）掌握各种数制及其相互转换的方法、无符号数和有符号数的表示方法。
简单模型机的微程序设计
《计算机组成原理课程设计》简单模型机的微程序设计学生姓名：学号：系别：班级：专业：指导教师：一. 课程设计的目的1.计算机的硬件基本组成2.计算机中机器指令的设计3.计算机中机器指令的执行过程4.微程序控制器的工作原理5.微指令的格式设计原则在此基础上设计可以运行一些基本机器指令的微程序的设计二. 课程设计的内容和要求1.通过使用作者开发的微程序分析和设计仿真软件，熟悉介绍的为基本模型机而设计的微程序的执行过程。
必须充分理解并正确解释下些问题：（1）微程序中的微指令的各个字段的作用。
哪些字段是不译码的，哪些字段是直接译码的，哪些字段又可以看成是字段间接编码的。
答：直接译码的是A、B、C字段；不译码的是S3～B0字段；而间接编码的是uA6～uA1。
（2）微程序中的微指令是否是顺序执行的，如果不是，那么次地址是如何产生的。
什么情况下，次地址字段才是将要执行的微指令的地址。
答：微程序中的微指令不是顺序执行的，如果遇到P（1）～P（4）测试时，则根据机械指令，uA5～uA其他有关部件的内容，产生下一条微指令在空存中的微地址，是微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行等。
例如遇到P（1）测试，则下一条微指令在空存中的微地址的4～1位是用次地址字段NA（4～1位）或指令寄存器IR（8～5位）所产生，下一条微指令的微地址仍为 NA字段的6～5位。
如果没有遇到P（1）～P（4）测试的话，那么次地址即为该微指令地址字段所指向的微地址。
（3）在微程序中如何根据机器指令中的相关位实现分支，据此，在设计机器指令时应如何避免和解决与其它指令的微指令的微地址冲突。
答：微程序中是根据测试程序的机器指令中的8～5位和微程序中后六位进行“或”运算来实现分支的。
避免和解决与其它指令的微指令的微地址冲突的方法就是不用已经被其它微指令用过的微地址。
（4）哪些微指令是执行所有指令都要用到的。
答：00:00000101111011011000000101:000001001100000001000000（5）解释一条机器指令的微程序的各条微指令的微地址是否连续？这些微指令的微地址的安排的严重原则是什么？答：不连续。
计算机组成原理课程设计--有带进位加法和立即数寻址方式的模型机
计算机组成原理课程设计--有带进位加法和立即数寻址方式的模型机目录摘要 ..................................................................... ........................................................................ - 1 -第一章题目与要求 ..................................................................... ............................................... - 2 -1.1课程设计题目 ..................................................................... .......................................... - 2 -1.2 课程设计目的 ..................................................................... ......................................... - 2 -1.3 课程设计要求 ..................................................................... ......................................... - 2 -1.4 设计目标 ..................................................................... ................................................. - 2 - 第二章准备知识和实验设备 ..................................................................... ............................... - 3 -2.1 准备知识 ..................................................................... ............................................... - 3 -2.2 实验装置 ..................................................................... ............................................... - 5 - 第三章模型机的设计骤 ..................................................................... ....................................... - 6 -3.1确定设计目标 ..................................................................... .......................................... - 6 -3.2确定指令系统 ..................................................................... .......................................... - 6 -3.3确定总体结构 ..................................................................... .......................................... - 6 -3.4设计指令执行流程 ..................................................................... .................................. - 6 -3.4.1确定微程序地址 ..................................................................... .......................... - 6 -3.4.2微指令代码化 ..................................................................... .............................. - 7 -3.4.3编写工作程序并代码化 ..................................................................... .............. - 7 -3.4.4联机操作文件的建立 ..................................................................... .................. - 8 -3.4.5连接实验线路 ..................................................................... .............................. - 8 -3.5调试 ..................................................................... .......................................................... - 9 - 第四章实验步骤 ..................................................................... ................................................. - 10 -4.1程序的内存映象 ..................................................................... .................................... - 10 -4.2流程图 ..................................................................... .................................................... - 11 -4.3微程序 ..................................................................... .................................................... - 11 -4.4程序分析: .................................................................... ............................................. - 12 - 第五章设计总结 ..................................................................... ................................................. - 14 - 谢辞 ..................................................................... .................................................................. - 15 -参考文献...................................................................... .............................................................. - 16 - 摘要在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电子领域的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，遍迹了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
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学号：课程设计题目基本模型机的设计——带进位运算指令的实现学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级姓名指导教师2011 年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：计算机科学与技术学院题目: 基本模型机的设计——带进位运算指令的实现初始条件：理论：学完“电工电子学”、“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、和“计算机组成原理”课程，掌握计算机组成原理实验平台的使用。
实践：计算机学院科学系实验中心提供计算机、实验的软件、硬件平台，在实验中心硬件平台验证设计结果。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、基本模型机系统分析与设计，利用所学的计算机组成原理课程中的知识和提供的实验平台完成设计任务，从而建立清晰完整的整机概念。
2、根据课程设计题目的要求，编制实验所需的程序，上机测试并分析所设计的程序。
3、课程设计的书写报告应包括：（1）课程设计的题目。
（2）设计的目的及设计原理。
（3）根据设计要求给出模型机的逻辑框图。
（4）设计指令系统，并分析指令格式。
（5）设计微程序及其实现的方法（包括微指令格式的设计，后续微地址的产生方法以及微程序入口地址的形成）。
（6）模型机当中时序的设计安排。
（7）设计指令执行流程。
（8）给出编制的源程序,写出程序的指令代码及微程序。
（9）说明在使用软件HKCPT的联机方式与脱机方式的实现过程（包括编制程序中带进位运算指令的时序分析，累加器A和有关寄存器、存储器的数据变化以及数据流程）。
（10）课程设计总结（设计的特点、不足、收获与体会）。
时间安排：周一：熟悉相关资料。
周二：系统分析,设计程序。
周三、四：编程并上实验平台调试周五：撰写课程设计报告。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日基本模型机的设计——带进位运算指令的实现1.设计的目的及设计原理1.1设计目的：(1)掌握各个单元模块的工作原理，进一步将其组成完整的系统，构造成一台基本模型计算机。
(2)在本试验中，将规划读、写内存，寄存器，数值计算等功能，并且编写相应的微程序。
具体上机调试各个模块以便进一步掌握整机的概念。
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。
(3)通过使用软件HKCPT，了解程序编译，加载的过程。
同时，培养动手能力，独立解决问题的能力。
(4)通过微单步，单拍调试，理解模型机中的数据流向。
1.2设计原理：在各个模块试验中，各模块的控制信号都是由试验者手动模拟产生的。
而在真正的实验系统中，模型机的运行是在微程序的控制下进行的，可实现特定指令的功能。
在本实验平台中，模型机从内存中取出，解释，执行及其指令都将由微指令和与之相配合的时序来完成，即一条机器指令对应1个微程序。
本次实验完成，依靠判断进位位CY是否溢出，若低位位运算有溢出，则将结果存入低地址，并且在两高位运算时，将低位的进位值也参与运算，若高位运算溢出，则不在主存RAM中给予保存。
2.模型机的逻辑框图简单的模型计算机由算术逻辑运算单元，微程序单元，堆栈寄存器单元，累加器，启停单元，时序单元，总线和存储器单元组成。
在模型机中，我们将要实现RAM的读写指令，寄存器的读写指令，跳转指令，ALU的加、减、与、或指令。
把通用寄存器作为累加器A，进行左、右移等指令，整体构成一个单累加器多寄存器的系统。
根据设计要求，对实验仪硬件资源进行逻辑组合，便可设计出该模型机的整机逻辑框图如后图所示：374 374374374R0 R1R2R3RR WR SA SBZDCYALUX1X0 ERARACK RA-OALU-O244 244 161*2 PC DR2 DR1244244 374 IR2累加器ARAM 程序 ADDRESS BUSELP PC-OPCCKIR2-OIR2CKEIR2寄存器组EMCKRMWM EIR1IR1CK374 指令寄 存器指令译码器微 地 址MCKMLD 163*2 微地址 寄存器 6264*3 微 程序 存 储DA TA BUSDR1CK EDR1M S0 S2 S3 C NS1 EDR2 DR2CK算术逻辑运算单元由两个数据锁存器(DR1,DR2),ALU,1个数据缓冲器224组成。
微程序控制单元由位地址寄存器，微程序寄存器（6264*3），微指令锁存器组成。
指令部件模块由一个指令寄存器IR1,1个地址锁存器IR2,PC计数器，2个输出锁存器224组成。
存储器由1片静态RAM(6264)及控制电路构成。
寄存器组由累加器A和堆栈寄存器（R0,R1,R2,R3）组成。
X0,X1控制A的工作模式，ERA为0时选通A，RACK是A的工作脉冲，SA,SB选通一个寄存器（R0,R1,R2,R3）,RR为0容许寄存器读出，WR为0容许数据写入。
3.设计指令系统，并分析指令格式本实验平台内采用的是8位数据总线和8位地址总线方式，在设计系统时，应考虑到以下几种类型的指令，寻址方式和编码方式。
3.1 指令类型1.算术/逻辑运算类指令：如：加法 ADD A, Ri2.移位操作类指令：带进位的移位指令 RLC A（带进位左移）； RRC A（带进位右移）；3.数据传送类指令：CPU内部寄存器之间数据传递MOV A，Ri ； MOV Ri，A4.程序跳转指令：跳转指令分为无条件跳转和有条件跳转指令JMP addr 无条件跳转JC addr CY=1 时跳转5.存储器操作类指令：把内存某单元内容写入寄存器中或把寄存器的内容写入存储器，如：STA addr 将A中的内容存入存储器中3.2 指令格式分析1.直接寻址方式：指令地址码字段直接给出操作数的有效地址。
如：双字节指令STA addr (A)->addr第一字节：操作码第二字节：操作数地址addr I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A12．立即数寻址：指令中的地址字段指出的不是操作数的地址，而是操作数本身。
如：MOV A, #data data->AMOV Ri，#data data->Ri第一字节：操作码及Ri选择码第二字节：data I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D03．寄存器直接寻址：指令字节中含有寄存器选择码，决定选哪个寄存器进行操作。
指令的地址码字段指出的是寄存器的地址，而寄存器中存放的才是操作数。
如：ADD A,Ri (Ri)+A->A第一字节：操作码第二字节：Ri I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A04.设计微程序及其实现的方法4.1 微指令格式在本实验平台的硬件设计中，采用24位微指令，若微指令采用全水平不编码纯控制场的格式，那么至多可有24个微操作控制信号，可由微代码直接实现。
如果采用多组编码译码，那么24位微代码通过二进制译码可实现2n个互斥的微操作控制信号。
由于模型机指令系统规模较小，功能也不太复杂，所以采用全水平不编码纯控制场的微指令格式。
在模型机中，用指令操作码的高4位作为核心扩展成8位的微程序入口地址MD0-MD7。
微地址首地址形成MD7 MD6 MD5 MD4 MD3 MD2 MD1 MD00 0 I7 I6 I5 I4 1 1按操作码散转指令操作码微地址首地址MD7，MD6 I7 I6 I5 I4 MD1，MD0 MD7～MD00 0 0 0 0 1 003H0 0 0 0 1 1 007H0 0 0 1 0 1 00BH0 0 0 1 1 1 00FH0 0 1 0 0 1 013H0 0 1 0 1 1 017H0 0 1 1 0 1 01BH0 0 1 1 1 1 01FH0 1 0 0 0 1 023H0 1 0 0 1 1 027H0 1 0 1 0 1 02BH0 1 0 1 1 1 02FH0 1 1 0 0 1 033H0 1 1 0 1 1 037H0 1 1 1 0 1 03BH0 1 1 1 1 1 03FH4.2后续微地址的产生以及微程序入口地址的形成每条指令由不超过4条的微指令组成，根据下表组成每条微程序的首地址。
微地址的运行顺序为下地址确定法，即采用计数增量方法，每条微指令执行过后微地址自动加1，指向下一条微指令地址。
例如：确定了一条程序的微程序入口地址为07H，那么当执行完07H这条微指令后微地址加1，指向08H微地址。
微地址寄存器由2片74LS161组成，当模型机在停止状态下，微地址被清零。
当实验平台开始运行时，微地址从00H 开始运行。
且00H放置一条取指指令，根据程序开始地址从内存中读出第一条指令。
5.模型机当中时序的设计安排由于模型机已经确定了指令系统，微指令用全水平不编码纯控制场的格式，微程序的入口地址采用操作码散转方式，微地址采用计数增量方式，所以可确定模型机中时序单元中所产生的每一拍的作用。
在本实验中为了让实验者更好地观察实验的各个中间过程中各寄存器的值，由监控单元产生一个PLS-O的信号来控制时序产生。
PLS-O信号经过时序单元的处理产生4个脉冲信号。
4个脉冲信号组成一个微周期，为不同的寄存器提供工作脉冲。
S0：微地址寄存器的工作脉冲，用来设置微程序的首地址及微地址加1.S1： PC计数器的工作脉冲，根据微指令的控制实现PC计数器的首地址及微地址和重置PC计数器（跳转指令）等功能。
S2：把24位微指令打入3片微指令锁存器。
S3：把当前总线上的数据打入微指令选通的寄存器中。
6.设计指令执行流程根据模型机整机逻辑图和目前硬件条件来设计指令系统中每条指令的执行流程。
对于微程序控制的计算机，在设计指令执行流程时，要保证每条微指令所含的微操作的必要性和合理性，还应该知道总线IAB，IDB，OAB，ODB仅是传输信息的通路，没有寄存信息的功能，而且必须保证总线传输信息时信息的唯一性。
以下描述取微指令执行过程：模型机处于停机状态时，模型机的微地址寄存器被清零，微指令锁存器输出无效。
在处于停机状态时，脉冲S0对微地址寄存器（74LS161）无效，微地址寄存器保持为零。
脉冲S1对PC计数器无效，同时S1把HALT=1打入启停单元中的运行状态寄存器（74LS74）中，把模型机置为运行状态，是微程序锁存器输出有效。
S2把微程序存储器00H单元中的内容打入微指令锁存器中，并且输出取指微指令。
S3把从程序存储器中读出的数据打入指令寄存器中。
在模型机处于运行状态时，S3把从程序存储器中读出的数据打入指令寄存器中。
将PC计数器加1，S2把微程序存储器中的微指令打入微指令锁存器并且输出。