计算机组成原理课程设计汇编
计算机组成原理课程设计报告_汇编指令实现~（a⊕b+c）的计算
计算机组成原理课程设计报告_汇编指令实现~（a⊕b+c）的计算计算机科学学院课程设计报告课程计算机组成原理题目实现计算~(a⊕b+c)的指令设计年级专业学号学生任课教师年月日课程设计题目TEC-2000A汇编指令设计及验证实现~(a⊕b+c)的计算验收时间验收地点指导教师小组成员具体分工备注由个人独立完成此课程设计独立完成课题总体设计思想概述此次实验是AVE微指令扩展的指令设计———求~(a⊕b+c)的值。
总体设计思想：首先，分别向三个寄存器R1，R2，R3中传送三个任意的数据，之后执行AVE指令，对三个寄存器里的数进行~(a⊕b+c)的运算，验证最后寄存器里的数是否是所求的数，验证最后是否能输出自己预期的结果。
指令设计的功能：1）将三个数据分别MVRD存入三个寄存器R1，R2，R3中；2）R1和R2中的数先执行XOR异或（即二进制数各进位分别进行相同为0，不同为1的计算）操作，结果存入R2中；3）然后R2和R3再执行ADD（+）操作，结果存入R3中；4）最后对R3中的数进行NOT（取反）操作，R3中的数即为所求；5）通过对此指令进行操作，借壳封装后面的指令于其中变成新的指令，以一条指令计算出结果，完成一步实现~(a⊕b+c)计算的功能，此指令操作码的入口地址是08。
课题设计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，寻址方式和指令功能；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，了解微程序控制器设计和实现的基本过程；4、学会设计新指令的微程序段，并将其加入到原有的微程序中，变成新的微程序，新的微程序具有跟原程序一样的功能，即将XOR DR⊕SR->DR，ADD DR+SR->DR和NOT ~DR->DR都封装在XOR DR⊕SR->DR中，通过修改微指令实现。
设计原理：课题设计方案设计方案如下：1、导入如下汇编文件：org 2000hmvrd r1,0002hmvrd r2,0003hmvrd r3,0004hxor r2,r1add r3,r2not r3retend2、进行单步执行一条微指令，或是单指令执行逐条指令，或是连续执行程序，得到所求结果；3、借壳封装后面的指令于其中变成新的指令：在仿真平台上的微地址项输入XOR DR⊕SR->DR的入口地址08并查找，修改下址为80，即10000000并update：4、查找微地址80，修改其内容为：5、查找微地址81，修改其内容为：最后以微地址30结尾；6、Update后生成新的文件，导入新的ROMS文件即可得到封装后的微指令运行情况。
计算机组成原理与汇编语言课程设计
计算机组成原理与汇编语言课程设计一、概述计算机组成原理与汇编语言课程是计算机科学与技术专业中非常重要的一门基础课程，是学习计算机硬件和软件的关键入门课程。
本次课程设计主要是通过实践，让学生们深刻理解计算机的构成以及汇编语言在计算机编程中的重要性。
本文将详细介绍本次课程设计的内容和实现方法。
二、课程设计内容1. CPU设计计算机的核心是中央处理器（CPU），CPU的设计是计算机组成原理的重中之重。
本次课程设计要求学生们设计一个简单的CPU，包括指令集的设计、寄存器的设计、数据通路的设计和控制器的设计等。
2. 汇编语言汇编语言是一种非常重要的低级语言，在计算机编程中得到了广泛的应用。
本次课程设计要求学生们深入理解汇编语言的基本概念，学习指令的设计和编写，以及相关的调试方法。
3. 组合逻辑电路设计计算机中不仅仅只有CPU，还有很多的组合逻辑电路，如加法器、多路选择器等。
本次课程设计要求学生们设计和实现一个基本的组合逻辑电路，并且熟悉组合逻辑电路的设计流程。
4. 存储器设计存储器是计算机中非常重要的模块之一，它能够存储和读取数据。
本次课程设计要求学生们设计一个简单的存储器，并且了解存储器的基本工作原理和结构。
三、课程设计实现方法1. CPU设计在CPU的设计中，学生们可以使用VHDL语言进行仿真设计，或者使用现成的EDA工具，如Quartus等进行开发。
首先，学生们要设计CPU的指令集，并确定寄存器的类型和数量，然后进行数据通路的设计和控制器的设计。
最后，学生们要对CPU进行功能测试和时序分析。
2. 汇编语言在汇编语言的学习中，学生们可以使用现成的汇编器工具，如MASM、NASM等，来编写和调试汇编程序。
同时，学生们也可以使用调试工具，进行变量跟踪和程序执行分析。
3. 组合逻辑电路设计在组合逻辑电路的设计中，学生们可以使用Verilog语言进行仿真和实现。
首先，学生们要确定要设计的电路的类型和功能，然后进行电路的逻辑设计和逻辑仿真。
计算机组成原理及汇编语言第二版课程设计
计算机组成原理及汇编语言第二版课程设计一、设计背景计算机组成原理及汇编语言是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是软件工程、电子信息工程等专业的基础课程之一。
本课程设计旨在帮助学生巩固和深入理解计算机组成原理与汇编语言的核心概念和基本原理，提高其计算机系统的设计和编程能力。
二、设计目标本课程设计的目标是：•通过一个实际的项目案例，帮助学生深入理解CPU、存储器、I/O系统等计算机组成原理的核心概念和基本原理；•通过设计和实现简单的汇编语言，帮助学生学习计算机指令系统和汇编语言的基本语法和规范；•提高学生的团队协作、实践能力，培养其解决问题和独立思考的能力。
三、设计内容1. 项目背景某公司计划开发一个简单的操作系统，该操作系统需要支持多任务调度、文件系统、网络通信等功能。
在该系统中，需要开发一个CPU的模拟器，模拟器需要支持部分x86指令集，并且允许用户输入汇编指令，模拟执行并输出执行结果。
2. 课程实践本课程实践分为以下几个阶段：（1）CPU设计与模拟器实现•学生自主设计一个16位CPU指令系统，包括算术逻辑运算、数据传输指令、跳转指令等；•基于C++或其他编程语言实现一个CPU模拟器，支持对指令的解析和模拟执行。
（2）汇编语言设计与实现•学生设计一个简单的汇编语言，包括语法和规则，满足CPU指令系统的需求；•基于LEX/YACC等工具实现汇编语言词法、语法分析器；•基于CPU模拟器实现汇编指令的解析和模拟执行。
（3）操作系统设计与实现•学生小组合作设计一个基于多任务调度、文件系统、网络通信等特性的操作系统；•基于CPU模拟器实现内核调度器和进程管理功能；•基于C++或其他编程语言实现一个文件系统和网络通信模块。
3. 评价标准本课程评价标准如下：•指令系统设计和模拟器实现（40%）：包括指令系统的识别、解析和模拟执行效果；•汇编语言设计和实现（30%）：包括汇编语言的语法和规则设计、词法和语法分析效果；•操作系统设计和实现（30%）：包括内核调度器和进程管理、文件系统和网络通信模块的设计和实现效果，多任务调度和通信效率。
计算机组成原理与汇编实验报告.
计算机组成原理与汇编实验报告.计算机组成原理与汇编课程设计实验报告⽬录⼀、课程设计⽬标 (3)⼆、课程设计基本要求 (3)三、课程设计的内容 (3)四、课程设计的要求 (5)五、实验详细设计 (5)1.统计⽂件中各字母出现的频率 (5)2.⽤递归计算50以内Fibonacci 数, 以⼗进制数输出 (9)3.虚拟平台模拟机实验 (11)六、使⽤说明 (19)七、总结与⼼得体会 (19)⼋、参考⽂献 (20)九、附录 (20)1.字符统计.asm (20)2.斐波那契数（⼩于50）.asm (29)⼀、课程设计⽬标通过课程设计使学⽣综合运⽤所学过的计算机原理与汇编知识，增强解决实际问题的能⼒，加深对所学知识的理解与掌握，提⾼软硬件开发⽔平，为今后打下基础。
课程设计的⽬的和要求：1、使学⽣巩固和加强《计算机原理与汇编语⾔》课程的基本理论知识。
2、使学⽣掌握汇编语⾔程序设计的⽅法及编程技巧，正确编写程序。
3、使学⽣养成良好的编程习惯并掌握调试程序的基本⽅法。
4、使学⽣养成规范书写报告⽂档的能⼒，撰写课程设计总结报告。
5、通过查阅⼿册和⽂献资料，培养学⽣独⽴分析问题和解决问题的能⼒。
⼆、课程设计的基本要求1、认真查阅资料，独⽴完成设计任务，每道题都必须上机通过。
2、编写预习报告，写好代码，上机调试。
3、独⽴思考，培养综合分析问题解决问题和调试程序的能⼒。
4、按时完成课程设计，写出课程设计报告。
三、课程设计的内容1、给定⼀个英⽂ASCII码⽂件，统计⽂件中英⽂字母的频率，以⼗进制形式输出。
2、⽤递归计算50以内Fibonacci 数, 以⼗进制数输出.3、虚拟平台的模型机实验，具体要求如下：1)选择实验设备，将所需要的组件从组件列表中拖到实验设计流程栏中2)搭建实验流程：根据原理图1和电路图（见附件）,将已选择的组件进⾏连线。
3)输⼊机器指令:选择菜单中的“⼯具”，再选择“模型机调试”，在指令输⼊窗⼝中输⼊如下指令：00000000000100000000100100100000000010110011000000001011010000000000000000000001本实验设计机器指令程序如下：4)这⾥做的是个加法运算，第⼀个加数已经存⼊到内存的0000 1010单元中，第⼆个加数是需要⼿⼯输⼊的。
计算机组成原理与汇编语言程序设计第3版课程设计
计算机组成原理与汇编语言程序设计第3版课程设计一、设计背景和目的计算机组成原理与汇编语言程序设计是计算机科学与技术专业的一门核心课程，其重要性不言而喻。
随着信息技术的快速发展和计算机应用的广泛普及，人们对于计算机组成原理和汇编语言程序设计的要求越来越高。
本课程设计旨在帮助学生深入理解计算机组成原理和汇编语言程序设计的相关知识，提高其实践能力，培养其独立完成程序设计任务的能力。
二、设计内容和要求1. 设计内容本课程设计主要涉及以下几个方面的内容：1.计算机系统的组成和工作原理；2.汇编语言程序设计的基本概念和语法；3.汇编程序的设计方法和技巧；4.汇编程序的调试和优化。
2. 设计要求为了完成本课程设计，学生需要满足以下要求：1.熟练掌握计算机系统的组成和工作原理；2.掌握汇编语言程序设计的基本概念和语法；3.能够独立设计和实现简单的汇编程序；4.具备一定的汇编程序调试和优化能力。
三、设计步骤和方法1. 设计步骤本课程设计的具体步骤如下：1.确定设计题目和需求；2.学习和掌握相关知识和技能；3.设计和实现汇编程序；4.调试和优化汇编程序；5.撰写设计报告。
2. 设计方法为了实现设计目标和要求，学生需要采用以下方法：1.系统学习课程教材和相关资料；2.通过实验和练习掌握汇编程序设计的基本原理和方法；3.组织小组讨论和知识分享，促进学习和交流；4.结合实际应用场景，挖掘和解决实际问题。
四、设计实施计划1. 设计任务和计划本课程设计的任务和计划如下：1.确定设计题目和需求，于X月XX日前完成；2.学习和掌握相关知识和技能，于X月XX日前完成；3.设计和实现汇编程序，于X月XX日前完成；4.调试和优化汇编程序，于X月XX日前完成；5.撰写设计报告，于X月XX日前完成。
2. 计划实施方法为了按照计划实施本课程设计，学生需要采取以下措施：1.制定详细的计划和任务分解表；2.将时间合理分配，防止拖延和浪费；3.搭建可用的实验环境和工具支持；4.每周抽出固定的时间进行学习和实践；5.定期和小组成员交流和汇报进展情况。
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答(详解)
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答徐洁，俸远祯电子工业出版社第1章习题一1.什么是程序存储工作方式？答：计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序，再由计算机把这些信息存储起来，然后连续地、快速地执行程序，从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点？用数字化方法表示信息的优点：（1）抗干扰能力强, 可靠性高。
（2）依靠多位数字的组合，在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
（3）数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
（4）可表示的信息类型与范围及其广泛，几乎没有限制。
（5）能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理，这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像，请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么？1. （1）能在程序控制下自动连续地工作；（2|）运算速度快；（3）运算精度高；（4）具有很强的信息存储能力；（5）通用性强，应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些？答：衡量计算机性能的基本指标：（1）基本字长——参加一次运算的数的位数；（2）数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数；（3）运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频，②每秒平均执行指令数，③典型四则运算的时间来表示。
（4）主存储器容量——可用字节数或单元数（字数）×位数来表示。
（6）配备的外围设备及其性能。
（7）系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分？列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统，编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统，C 语言编译程序等，数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式？对源程序的处理通常有两种处理方式：解释方式和编译方式。
第2章习题二1.将二进制数(101010.01)2 转换为十进制数及BCD码。
解：(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八进制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(00110001.00100101)BCD3.将十六进制数(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(172.875)10 = (000101110010.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。
《计算机组成原理与汇编语言》课程设计报告范例
广东技术师范学院天河学院计算机组成原理与汇编语言课程设计报告题目：图书馆管理系统设计者：XXXX专业班级：学号：指导教师：胡安明所属系部：计算机科学与技术系2015年6月6 日目录1.实训目的 (3)2.实训内容 (3)2.1需求分析 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2系统目标 (4)2.1.3开发环境 (4)2.2模块设计 (5)2.2.2系统功能结构 (6)2.2.3文件组成结构 (7)2.2.4主要模块说明 (8)2.3数据库设计 (10)2.3.1数据库概要说明 (10)2.3.2数据库概念设计 (11)2.3.3数据库逻辑结构设计 (15)2.4详细制作 (19)2.4.1图书借阅 (19)2.4.1.1界面设计 (19)2.4.1.2后台程序设计 (19)2.4.1.3技术总结 (24)2.4.2图书归还 (25)2.4.2.1界面设计 (25)2.4.2.2后台程序设计 (26)2.4.2.3技术总结 (31)2.4.3读者首页 (32)2.4.3.1界面设计 (32)2.4.3.2后台程序设计 (33)2.4.3.3技术总结 (34)3.实训总结 (34)3.1所遇问题和解决方法 (34)3.2实训感受 (37)1.实训目的⑴熟悉图书馆管理系统开发的基本过程。
⑵初步学会针对项目进行分析并设计数据库。
⑶熟悉对SQL Server 2005的使用。
⑷学会设计公共类。
⑸学会用所学知识实现本系统的主要功能模块。
⑹熟悉LINQ语句，一方面体会LINQ语句的简单实用，另一方面也要认识到LINQ语句的局限性。
⑺初步建立面向对象的开发思想。
⑻体会分层开发模块的实用性。
⑼通过本次实训了解自己的知识储备量，争取在今后的学习中弥补自己的不足。
⑽自己遇到了问题，通过询问老师和同学，加强自己的表达和沟通能力。
通过上网查阅资料，可以拓展视野，收获更多知识。
若是分组实训，既可以加强自身的团队协作能力，还可以使自我的能力得到更好的发挥。
计算机组成原理与汇编语言程序设计第四版课程设计
计算机组成原理与汇编语言程序设计第四版课程设计一、设计背景计算机组成原理与汇编语言程序设计是计算机专业必修课程，本课程主要掌握计算机系统的基本硬件和软件知识，重点介绍了计算机系统的层次结构、组成原理、指令系统和汇编语言程序设计等内容。
为了更好地提高学生的自主学习能力和实际应用能力，教师要求学生在课程设计中，通过实践掌握基本的汇编语言程序设计技能，并了解汇编语言程序设计在计算机系统中的应用。
二、设计目的本课程设计的主要目的是通过汇编语言程序设计，深入理解和巩固计算机组成原理基础知识，培养学生的实际应用能力，提高学生的计算思维能力。
三、设计方案1. 设计笔记为了更好地进行实践教学，设计笔记是非常必要的。
在课前，教师将为学生提供课程笔记，包括计算机组成原理、汇编语言程序设计、计算机系统层次结构、计算机指令系统、内存管理等内容。
在课程中，老师会结合实际例子，进行生动的讲解和实例演示，辅助学生理解课程内容。
同时，在课后，学生将通过笔记进行复习和总结，并及时与老师交流，解决疑惑。
2. 结合实践学生将结合实际进行汇编语言程序设计，使用NASM工具，设计实际的汇编语言程序。
具体设计如下：a. 基本操作•了解NASM语法和操作方式•了解汇编语言基本概念和操作过程•学会使用汇编语言编写常用操作指令b. 实际应用•了解汇编语言与计算机硬件系统之间的关系•设计并编写汇编语言程序，实现字母转换、数字排序、矩阵变换等实际应用3. 作业与考核为了更好地考核学生的学习成果，教师将根据学生的实际操作情况和汇编语言程序设计能力进行考核。
具体评分标准如下：•笔记和学习总结：30分•实际应用设计与操作：50分•课堂提问和交流：20分四、总结通过本次课程设计，学生将深入理解和运用计算机组成原理、汇编语言程序设计等知识，培养实际应用技能和计算思维能力，为后续的计算机专业课程学习打下坚实的基础。
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。
计算机组成原理及汇编语言程序设计课后答案
《计算机组成原理与汇编语言程序设计》作业答案第一章1、先编写程序，再由计算机将这些程序存储起来，然后就可以连续地、快速地执行程序，从而实现各种运算处理。
2、（1）、能在程序控制下自动连续地工作。
（2）、运算速度快。
（3）、运算精度高（4）、具有很强的信息存储能力（5）、通用性强，应用领域极其广泛3、（1）、基本字长（2）、数据通路宽度（3）、运算速度（4）、主存储器容量（5）、外存容量（6）、配置的外围设备及其性能（7）、系统软件配置第二章1、十进制42.25 BCD码01000010.001001014、二进制01001010.01010111八进制113.256 十六进制4B.576、原码补码(1) 00000000 00000000(2) 10000000 10000000(3) 0.1010000 0.1010000(4) 1.1010000 1.0110000(5) 00001010 00001010(6) 10001010 111101108、原码 1.0110 真值-0.01109、(1) 0.000000000000001 215 -(2) 0.111111********* 1-215 -(3) 1.000000000000001 -215 -(4) 1.111111********* -(1-215-)12、01000010100101010000000000000000 15、（1）1200H（2）A307H 1001H（3）1200H 1002H（4）F03CH16、外设编址方法有两种（1）外围设备单独编址：为各I/O接口中的有关寄存器分配I/O端口地址，各设备有自己的接口，一个接口可占有若干个I/O端口地址，其数目可以不同。
（2）外围设备与主存统一编址：将I/O接口中的有关寄存器与主存单元统一编址，为它们分配统一的总线地址。
第三章3、（1）00110011+）0010110101100000 正溢(3) 11110011+）1110110111100000 无溢出4、（1）00110011-）0010110100000110 无溢出6、（2）结果为11000011（步骤参看教材）7、（1）商1101 余数0010 （步骤参看教材）11 、组合逻辑控制器是指产生控制信号即微命令的部件，是用组合逻辑线路来实现的。
计算机组成原理课程设计
计算机组成原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机硬件的基本组成，包括CPU、内存、硬盘、输入输出设备等，并了解各部件的功能和工作原理。
2. 使学生了解并理解计算机的指令系统，包括指令的种类、格式和执行过程。
3. 帮助学生理解计算机的性能指标，如主频、缓存、运算速度等，并学会分析不同硬件配置对计算机性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，例如根据需求选择合适的计算机硬件配置。
2. 提高学生的动手实践能力，通过组装和拆解计算机硬件，加深对计算机组成原理的理解。
3. 培养学生查阅资料、自主学习的能力，以便在课后拓展相关知识。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机科学的兴趣和热情，激发他们探索计算机技术发展的积极性。
2. 增强学生的团队合作意识，通过小组讨论和实践活动，学会与他人合作共同解决问题。
3. 引导学生关注计算机技术在生活中的应用，认识到科技对社会的推动作用，培养创新精神和责任感。
本课程针对高中年级学生，结合计算机组成原理的教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
课程性质为理论联系实践，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
在教学内容上，紧密联系课本知识，突出重点，使学生能够在实践中掌握计算机组成原理的相关知识。
二、教学内容1. 计算机硬件基本组成- 课本第二章：介绍CPU、内存、硬盘、输入输出设备等硬件的基本概念、功能及工作原理。
- 教学大纲：安排2课时，通过讲解、图示和实物展示，使学生了解各硬件部件的作用及相互关系。
2. 计算机指令系统- 课本第三章：讲解指令的种类、格式和执行过程，以及指令系统的发展。
- 教学大纲：安排2课时，通过实例分析、指令执行流程图解，帮助学生理解计算机指令系统的基本原理。
3. 计算机性能指标与硬件配置- 课本第四章：介绍计算机性能指标，分析不同硬件配置对计算机性能的影响。
- 教学大纲：安排2课时，结合实际案例，让学生学会分析硬件配置对计算机性能的影响，并能根据需求选择合适的硬件配置。
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、课程介绍
本课程主要介绍计算机组成原理，包括计算机的结构，功能，性能，介绍CPU，存储器，总线，输入/输出系统，及这些部件之间的工作关系。
二、课程目标
1. 学生能够认识计算机的概念、主要组成部分及功能。
2. 了解计算机基本工作原理，包括CPU，存储器，总线，输入/输出系统，以及这些部件之间的工作关系。
3. 掌握主要软件技术，包括汇编语言，编译语言，操作系统等。
三、内容安排
本课程包括以下主要内容：
1. 计算机基本概念：计算机的构成，计算机系统和计算机网络。
2. CPU：架构、指令集、运算法则和程序控制。
3. 存储器：存储器的类型、特性和性能。
4. 总线：总线的结构、架构及特点。
5. 输入输出系统：计算机系统的输入输出结构、设备接口、通信协议。
6. 汇编语言程序设计：汇编语言基本语法，程序编写及调试。
7. 编译语言程序设计：编译语言程序设计，程序语言、数据结构、程序编写及调试。
8. 操作系统程序设计：操作系统概念、基本功能结构，虚拟存储器，任务调度，工作管理，系统文件管理等。
四、课程评价
课程主要采用学习报告、小组讨论、实验报告等方式进行评价。
计算机组成原理课程设计完整版
目录1 需求分析 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计内容及要求 (1)1.3TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统特点 (2)1.4微指令格式分析 (2)1.5指令译码电路分析 (5)1.6寄存器译码电路分析 (6)1.7时序分析 (7)2 总体设计 (9)2.1数据格式和机器指令描述 (9)2.2机器指令设计 (11)3 详细设计 (16)3.1控制台微程序流程的详细设计 (16)3.2运行微程序流程的详细设计 (19)4 实现阶段 (31)4.1所用模型机数据通路图及引脚接线图 (31)4.2 测试程序及结果 (33)心得体会 (35)参考资料 (36)1 需求分析1.1 课程设计目的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。
目的是通过一个完整的8位指令系统结构（ISA）的设计和实现，加深对计算机组成原理课程内容的理解，建立起整机系统的概念，掌握计算机设计的基本方法，培养学生科学的工作作风和分析、解决实际问题的工作能力。
1.2 课程设计内容及要求基于TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统，设计和实现一个8位指令系统结构（ISA），通过调试和运行，使设计的计算机系统能够完成指定的功能。
设计过程中要求考虑到以下各方面的问题：（1）指令系统风格（寄存器-寄存器，寄存器-存储器，存储器-存储器）；（2）数据类型（无符号数，有符号数，整型，浮点型）；（3）存储器划分（指令，数据）；（4）寻址方式（立即数寻址，寄存器寻址，直接寻址等）；（5）指令格式（单字节，双字节，多字节）；（6）指令功能类别（算术／逻辑运算，存储器访问，寄存器操作，程序流控制，输入／输出）。
要求学生综合运用计算机组成原理、数字逻辑和汇编语言等相关课程的知识，理解和熟悉计算机系统的组成原理，掌握计算机主要功能部件的工作原理和设计方法，掌握指令系统结构设计的一般方法，掌握并运用微程序设计（Microprogramming）思想，在设计过程中能够发现、分析和解决各种问题，自行设计自己的指令系统结构（ISA）。
计算机组成原理课程设计(全)
成绩评定表学生姓名刘建成班级学号1103050115专业计算机科学与技术课程设计题目多寄存器减法\右移位\输入输出等指令实验计算机设计评语组长签字：成绩日期2013 年6月21 日课程设计任务书学院信息学院专业计算机科学与技术学生姓名刘建成班级学号 1103050115课程设计题目多寄存器减法\右移位\输入输出等指令实验计算机设计实践教学要求与任务:利用EL-JY-II型计算机组成原理实验仪提供的硬件资源，通过设计（包括整机结构设计、指令设计、微程序设计、微指令设计、调试程序设计等）、组装、调试三个步骤完成一台微程序控制的复杂实验计算机的设计。
具体要求如下：1、掌握实验计算机的整机结构。
熟悉实验计算机的组装和调试方法。
2、设计如下几条机器指令的格式，指令格式可以采用单字长或双字长设计。
算术减法运算指令：SUB rs，rd （功能rs - rd -> rd）输入输出指令：IN #DATA，rd （功能DATA -> rd）OUT Ri （功能Ri的值 -> LED输出）转移指令： JMP ADDR （功能ADDR -> PC）右移位运算指令：RRC rs，rd（功能rs的值带进位循环右移一位-> rd）3、设计微指令的格式, 编写上述每条机器指令所对应的微程序，并上机调试。
4、通过如下程序的编写调试，验收机器指令、微指令、微程序的设计结果。
IN #data，R0IN #data，R2SUB R0， R2RRC R2， R0OUT R0JMP 00H工作计划与进度安排:第17周：布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装与调试。
第20周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。
指导教师：2013年 6月21日专业负责人：2013年 6 月22日学院教学副院长：2013年6 月22日目录1. 实验计算机的设计 (2)1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图 (2)1.2指令系统的设计 (3)1.3微操作控制部件的设计 (6)1.3.1微指令编码的格式设计 (6)1.3.2微操作控制信号设计 (6)1.3.3微程序顺序控制方式设计 (7)1.4编写调试程序 (15)2．实验计算机的组装 (16)3．实验计算机的调试 (16)3.1 调试前准备 (16)3.2调试步骤和调试结果 (19)3.3心得体会 (19)4、参考文献 (21)1. 实验计算机的设计1.1整机逻辑框图设计及整机的逻辑框图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。
徐洁《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课后 答案
徐洁《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课后答案第一章答案1.计算机中的基本逻辑运算有哪些？–与运算：当两个操作数都为1时，结果为1，否则为0。
符号：&–或运算：当两个操作数中至少有一个为1时，结果为1，否则为0。
符号：|–非运算：对操作数中的每一位取反。
符号：~2.什么是数据在计算机中的表示形式？数据在计算机中的表示形式是用二进制数表示的。
计算机中的所有数据（包括数字、字符、图像、声音等）都是通过二进制码来表示的。
3.简述冯·诺依曼体系结构的特点。
冯·诺依曼体系结构的特点包括：存储程序方式、以二进制表示数据和指令、指令和数据存储在同一存储器中、按顺序执行指令、指令由控制器解释执行。
4.简述冯·诺依曼计算机的工作原理。
冯·诺依曼计算机的工作原理是，首先将程序和数据存储在存储器中，然后由控制器按照指令的顺序解释执行这些指令，并在执行过程中对数据进行处理，最后将结果存储到相应的位置。
5.什么是存储器的层次结构？存储器的层次结构指的是计算机系统中不同层次的存储器之间的关系和连接方式。
通常从上到下可以分为：高速缓存、内存（主存）、磁盘存储器等。
第二章答案1.什么是字长？字长是指计算机中一次能处理的二进制位数，它决定了计算机能处理的数据的大小范围。
例如，一个字长为16位的计算机，可以处理的最大数据范围是0~65535。
2.简述定点数的表示方法。
定点数是一种用二进制数表示的数，可以表示整数、小数或带符号的数。
定点数的表示方法有原码表示法、反码表示法和补码表示法等。
3.简述浮点数的表示方法。
浮点数是一种表示实数的方法，可以表示带有小数点的数。
浮点数的表示方法包括符号位、指数位和尾数位三部分，其中指数位用来表示小数点的位置，尾数位用来表示实际的数值。
4.什么是ASCII码？ ASCII码是一种用来表示字符的编码系统，它使用一个字节（8位）来表示一个字符。
ASCII码包括128个字符，包括数字、字母、标点符号等。
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。
计算机组成原理课程设计汇编
课程设计说明书计算机组成原理课程设计院系：计算机科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年12月26日安徽理工大学课程设计（论文）任务书2014年12月1日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表摘要计算机组成原理课程设计课题是基本模型机的设计与实现。
利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程设计，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现一系列的指令功能，最终达到将理论与实践相联系。
本次设计完成了相关指令的格式以及编码的设计，实现了机器指令微代码，完成具有一定功能的程序。
本次课程设计的题目是输入一个16位的数，对其进行循环左移。
通过设计流程图，编写机器指令，微指令和控制信号程序。
首先向存储器中装入数据和程序，然后检查写入是否正确，启动程序执行。
另外，还需设计微程序：本课程设计要求实现机器指令：MOVV（传送）,RU（输入),HUO（逻辑或），JIA（加法运算），JIAC(带进位的加法),TZ(判断A寄存器里的内容是否为零)，TIAO(跳转)。
以上各微指令设计完毕后，用设计好的指令实现逻辑运算，连接线路在CPTH计算机组成原理教学实验箱运行程序，并将实验结果显示输出。
本次课程设计偏重于对计算机工作的原理和计算机微机的指令系统学习和深入的了解。
对以后的学习打下一个好的基础。
这一课题的实现不仅使我们对各种微指令有了熟练的掌握，更对以后的学习、工作中有深远的影响。
关键词：微指令，机器指令，循环左移目录1原理介绍 (1)1.1 cpu功能与原理 (1)1.2指令周期 (1)1.3微程序控制 (1)1.4微程序控制原理 (2)1.5微程序控制器 (2)2实验环境介绍 (3)2.1设计背景分析 (3)2.2设计目的与要求 (5)3 系统设计 (6)3.1.不带进位的循环左移 (6)3.2机器指令集的编写与功能 (6)3.3程序系统分析 (7)3.4程序微指令分析 (8)3.5实验结果 (10)4 实验总结 (13)4.1 设计体会 (13)4.2 系统改进 (13)5 参考文献 (14)1原理介绍1.1 cpu功能与原理数据缓存寄存器（DR）数据缓存寄存器用来暂时存放ALU的运算结果，或由数据存储器读出的一个数据字，或来自外部接口的一个数据字。
- 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)。
课程设计说明书计算机组成原理课程设计院系：计算机科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年12月26日安徽理工大学课程设计（论文）任务书2014年12月1日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表摘要计算机组成原理课程设计课题是基本模型机的设计与实现。
利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程设计，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现一系列的指令功能，最终达到将理论与实践相联系。
本次设计完成了相关指令的格式以及编码的设计，实现了机器指令微代码，完成具有一定功能的程序。
本次课程设计的题目是输入一个16位的数，对其进行循环左移。
通过设计流程图，编写机器指令，微指令和控制信号程序。
首先向存储器中装入数据和程序，然后检查写入是否正确，启动程序执行。
另外，还需设计微程序：本课程设计要求实现机器指令：MOVV（传送）,RU（输入),HUO（逻辑或），JIA（加法运算），JIAC(带进位的加法),TZ(判断A寄存器里的内容是否为零)，TIAO(跳转)。
以上各微指令设计完毕后，用设计好的指令实现逻辑运算，连接线路在CPTH计算机组成原理教学实验箱运行程序，并将实验结果显示输出。
本次课程设计偏重于对计算机工作的原理和计算机微机的指令系统学习和深入的了解。
对以后的学习打下一个好的基础。
这一课题的实现不仅使我们对各种微指令有了熟练的掌握，更对以后的学习、工作中有深远的影响。
关键词：微指令，机器指令，循环左移目录1原理介绍 (1)1.1 cpu功能与原理 (1)1.2指令周期 (1)1.3微程序控制 (1)1.4微程序控制原理 (2)1.5微程序控制器 (2)2实验环境介绍 (3)2.1设计背景分析 (3)2.2设计目的与要求 (5)3 系统设计 (6)3.1.不带进位的循环左移 (6)3.2机器指令集的编写与功能 (6)3.3程序系统分析 (7)3.4程序微指令分析 (8)3.5实验结果 (10)4 实验总结 (13)4.1 设计体会 (13)4.2 系统改进 (13)5 参考文献 (14)1原理介绍1.1 cpu功能与原理数据缓存寄存器（DR）数据缓存寄存器用来暂时存放ALU的运算结果，或由数据存储器读出的一个数据字，或来自外部接口的一个数据字。
指令寄存器（IR）指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令，当执行一条指令时，先把它从指令cache存储器读出，然后再传送至指令寄存器。
程序计数器（PC）为了保证程序能够连续的执行下去，CPU必须具有某些首段来确定下一条指令的地址。
数据地址寄存器（AR）数据地址寄存器用来保存当前CPU所访问的cache存储器单元的地址.通用寄存器（R0~R3）当算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。
状态字寄存器（PSW）状态字寄存器保存由算数指令和逻辑指令运算或测试结果建立的各种条件代码。
1.2指令周期计算机所以能自动的工作，是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这一条指令。
例如MOV指令的指令周期，MOV是一条RR型指令，它需要两个CPU周期，其中一个是取指周期，一个是执行周期。
取指周期中完成三件事：从指存取出指令，对程序计数器加１，以便为取下条指令做好准备，对指令操作码进行译码或测码。
执行周期操作控制器送出控制信号到通用寄存器，操作控制器送出控制信号到ALU,指定ALU做传送工作，操作控制器送出控制信号，打开ALU输出三态门，操作控制信号送出控制信号，将DBUS上的数据打入到数据缓冲寄存器中，操作控制信号送出控制信号，将数据韩冲寄存器打入到目标寄存器中。
1.3微程序控制微程序控制器同硬布线控制器相比较，具有规整性，灵活性，可维护性等一系列优点，在计算机系统中，微程序设计技术是利用软件方法来设计的一门技术。
微程序控制思想，就是仿照通常的解题程序方法，把操作控制信号编程所谓的微指令，存放到一个只读存储器中，当机器运行时，有一条一条的读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应的部件执行所规定的操作呢。
由于数据通路的结构关系，微操作可分为相容的和互斥的两种：互斥的微操作，是指不能同时或不能在同一个节拍内并行执行的微操作。
相容的微操作，是指能够同时或在同一个节拍内并行执行的微操作。
系列微指令的有序集合就是微程序。
一段微程序对应一条机器指令。
微地址：存放微指令的控制存储器的单元地址。
1.4微程序控制原理控制存储器(UCM)：这是微程序控制器的核心部件，用来存放微程序。
其性能(包括容量、速度、可靠性等)与计算机的性能密切相关。
微指令寄存器(UIR)：存放从UCM取出的正在执行的微指令，它的位数同微指令字长相等。
微地址形成部件：用来产生初始微地址和后继微地址，以保证微指令的连续执行。
微地址寄存器(UMAR) ：它接受微地址形成部件送来的微地址，为下一步从μCM中读取微指令作准备。
1.5微程序控制器模型机作为一个整体来工作的，所有的微程序控制信号由微程序存储器UM输出，而不是由开关输出，在进行试验之前，先用８芯电缆接J1和J2，是系统处于非手动状态，这样试验仪的监控系统会自动打开ｕＭ的输出允许，由软件控制程序实现单指令执行，单微指令执行等，设计微指令应当追求的目标，有利于缩短微指令的长度，有利于缩小CM的容量，有利于提高微程序的执行速度。
2实验环境介绍2.1设计背景分析2.1.1 模型机指令集分析本次课程设计是在DJ-CPT816计算机组成原理实验仪和仿真软件上进行的。
该模型机的指令码为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。
在微程序控制方式下，用指令码作为微地址来寻址微程序存储器，找到执行该指令的微程序。
在本模型机中，一条指令最多分为四个状态周期，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。
简言之，这次设计，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条微程序，一条微程序又有若干微指令组成，一条微指令的功能由24位操作信号（即控制位）实现。
24位控制位分别介绍如下：XRD：外部设备读信号，当给出个外设的地址后，输出此信号，从指定外设读数据。
EMWR：程序存储器EM写信号EMRD：程序存储器EM读信号PCOE：将程序计数器PC的值送到地址总线ABUS上EMEN：将程序存储器EM与数据总线DBUS接通，有EMWR和EMRD决定是将DBUS数据写入EM中，还是从EM读出数据到DBUSIREN：将程序存储器EM独处的数据打入指令寄存器IR和微指令计数器uPCEINT：中断返回时清除中断响应和中断请求标志，便于下次中断。
ELP：PC打入允许，与指令寄存器的IR2.，IR3位结合，控制程序跳转。
MAREN：将数据总线DBUS上数据打入地址寄存器MARMAROE：将地址寄存器MAR的值送到地址总线ABUS上OUTEN：将数据总线DBUS上数据送到输出端口寄存器OUT里STEN：将数据总线DBUS上数据存到堆栈寄存器里RRD：读寄存器组R0-R3，寄存器R？的选择由指令的最低两位决定RWR：写寄存器组R0-R3，寄存器R？的选择由指令的最低两位决定CN：决定运算器是否带进位移位，CN=1带进位，CN=0不带进位FEN：将标志位存入ALU内部的标志寄存器X2，X1，X0三位组合来译码选择将数据送到DBUS上的哪个寄存器，见表2-1 WEN：将数据总线DBUS的值打入工作寄存器W中AEN：将数据总线DBUS的值打入累加器A中S2,S1,S0三位组合决定ALU做何种运算，见表2-22．1．2 模型机寻址方式分析模型机的寻址方式分四种：（1）累加器寻址：操作数为累加器A，例如“CPL A”是将累加器A 值取反，还有些指令是隐含寻址累加器A，例如“OUT”是将累加器A的值输出到输出端口寄存器OUT。
（2）寄存器寻址：参与运算的数据在R0-R3 的寄存器中，例如“ADD A，R0”指令是将寄存器R0 的值加上累加器A的值，再存入累加器A中。
（3）存储器直接寻址：参与运算的数据在存储器EM 中，数据的地址为指令的操作数。
例如“AND A，40H”指令是将存储器EM 中40H 单元的数据与累加器A的值做逻辑与运算，结果存入累加器A。
（4）立即数寻址：参与运算的数据为指令的操作数。
例如“SUB A，#10H”是从累加器A中减去立即数10H，结果存入累加器A。
2.2设计目的与要求（1）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机。
（2）为其定义机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念。
（3）掌握微程序控制器的组成原理。
（4）编写自己的指令集，并用此指令集来实现编程（5）掌握微程序的编写、写入，观察微程序的运行。
（6）通过课程设计，使学生将掌握的计算机组成基本理论应用于实践中，在实际操作中加深对计算机各部件的组成和工作原理的理解，掌握微程序计算机中指令和微指令的编码方法，深入理解机器指令在计算机中的运行过程。
本课程设计要求实现机器指令：MOVV（传送）,RU（输入),HUO（逻辑或），JIA（加法运算），JIAC(带进位的加法),TZ(判断A寄存器里的内容是否为零)，TIAO(跳转)。
要包括直接寻址，立即数寻址，寄存器寻址，间接寻址四种寻址方式。
最后要在设计的指令系统基础上，编写程序实现16位数不带进位的循环左移。
3 系统设计3.1.不带进位的循环左移16位数的循环左移原理图3-1如下：程序设计思路：一个16位数不带进位的循环左移，相当于该数与自身相加，程序流程图3-2如下：图3-2 程序框图3.2机器指令集的编写与功能（1）按照系统分析中得到的指令集，在DJ-CPT816实验软件中新建指令系统，生成.mac文件和.mic文件;（2）在DJ-CPT816实验软件中新建.asm文件,输入程序：LOOP1:RUMOVV R1,ARUMOVV R0,ALOOP:MOVV A,R0JIA A,R0MOVV R0,AMOVV A,R1JIAC A,R1MOVV R1,AHUO A,R0TZ LOOP1TIAO LOOP3.3程序系统分析（1）程序开始执行一条取指的微指令，读入程序第一条指令。
LOOP1:RU //手动输入一个数，存入A寄存器中MOVV R1,A //将A寄存器的内容存入R1寄存器作为16位数的高8位 RU //手动输入一个数，存入A寄存器中MOVV R0,A //将A寄存器的内容存入R0寄存器作为16位数的低8位LOOP:MOVV A,R0 //将R0寄存器的数即第八位存到A寄存器JIA A,R0 //将低八位数与自身相加，即*2MOVV R0,A //将相加后的结果回存到R0寄存器，作为新的第八位MOVV A,R1 //将R1寄存器的数即高八位存到A寄存器JIAC A,R1 //将低八位数与自身以及低位相加送来的进位相加MOVV R1,A //将相加后的结果回存到R1寄存器，作为新的高八位HUO A,R0 //将A寄存器的内容即高八位数与R0寄存器即第八位数相或TZ LOOP1 //若相或的结果为0则跳转至Loop1，重新输入新的数据进行移位TIAO LOOP //否则跳转至Loop继续左移（2）将程序另存为.asm文件，再汇编成机器码，调试窗口会显示出程序、机器码、反汇编指令，见表3-1。