计算机组成原理课设

一、课程设计的原始资料及依据

查阅有关计算机组成原理的教材、实验指导书等资料，进一步熟悉微程序控制器原理，微指令的设计方法。在掌握运算器、存储器、微程序控制器等部件的单元电路实验的基础上，进一步将各部件组成系统，构造一台基本模型计算机。为给定的机器指令编写相应的微程序，上机调试，掌握整机概念。

二、课程设计主要内容及要求

1．认真阅读资料，掌握给定的机器指令的操作功能。

2．分析并理解数据通路图。

3．根据数据通路图画出给定的机器指令的微程序流程图。

4．根据微指令格式编写每条机器指令对应的微程序，形成“二进制微指令代码表”。

5．全部微程序设计完毕后，将微程序中各个微指令正确地写入E2PROM芯片2816中。

6．进行机器指令程序的装入和检查。

7．运行程序，检查结果是否和理论值一致。

8．IN、ADD、JMP指令为必做指令，另外新定义1条机器指令重复上述过程。各组要

9．STA和OUT指令为选做指令，供有能力的学生完成。

10．记录出现故障的现象，并对故障进行分析，说明排除故障的思路及故障性质。

11．独立思考，认真设计。遵守课程设计时间安排。

12．认真书写课程设计说明书，避免相互抄袭。

三、对课程设计说明书撰写内容、格式、字数的要求

1．课程设计说明书是体现和总结课程设计成果的载体，主要内容包括：设计题目、设计目的、设备器材、设计原理及内容、设计步骤、遇到的问题及解决方法、设计总结、设计小组评语、参考文献等。一般不应少于3000字。

2．在适当位置配合相应的实验原理图、数据通路图、微程序流程图、实验接线图、微指令代码表等图表进行说明。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。

3．设计总结部分主要写本人设计期间所做工作简介、得到了哪些设计成果、以及自己的设计体会，包括通过课程设计有何收获，程序有哪些不足之处，哪里遇到了困难，解决的办法，以及今后的目标。设计小组评语处注明设计组编号、设计组组长、设计组成员，并由设计组组长给出评语。评语包括该同学主要完成了哪些任务，课程设计期间的表现和态度如何，组长自己的评语由小组其他成员集体讨论后写出。

4．课程设计说明书手写或打印均可，具体要求如下：

手写时要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；

打印时采用A4纸，页边距均为20mm，章标题(如: 2 设计原理及内容)和目录、摘要、参考文献、设计小组评语等部分的标题用小三号黑体，上下各空1行，居中书写；一级节标题(如: 2.1 设计原理)采用黑体四号字，二级节标题(如: 2.1.1数据通路)采用黑体小四号字，左对齐书写。

正文采用宋体小四号字，行间距18磅，每个自然段首行缩进2个字。

图和表的要有编号和标题，如：图2.1数据通路图；表1.1机器指令表。图题与表题采用宋体五号字。表格内和插图中的文字一般用宋体五号字，在保证清楚的前提下也可用更小号的字体。

英文字体和数字采用Time New Roman字体，与中文混排的英文字号应与周围的汉字大小一致。

页码用五号字，在每页底端居中放置。

5．课程设计说明书装订顺序为：封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献、设计小组评语。在左侧用订书钉装订，不要使用塑料夹。

四、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求

1．完成“基本模型机”中指定机器指令的操作功能，运行稳定。

2．撰写课程设计说明书。

五、时间进度安排

六、主要参考资料（文献）

[1]王健、王德君.计算机组成原理实验指导书.沈阳工程学院,2005

[2]白中英.计算机组成原理(第4版).北京:科学出版社,2007

[3]蒋本珊.计算机组成原理.北京:清华大学出版社,2004

[4]唐朔飞.计算机组成原理.北京:高等教育出版社,2000

沈阳工程学院

计算机组成原理课程设计成绩评定表

系（部）：信息工程系班级：计本061 学生姓名：吴娟张健任江涛

计算机组成原理课程设计设计小组任务分配及自评

摘要

“计算机组成原理”是计算机科学与技术系的一门核心专业基础课程。一台数字计算机基本上可以划分为两大部分——控制部件和执行部件。控制器就是控制部件，而运算器、存储器、外围设备相对控制器来讲，就是执行部件。控制部件与执行部件之间就是通过控制线来联系的。控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，通常把这种控制命令叫做微命令，而执行部件接受微命令后所进行的操作，叫做微操作。

本次设计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。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。本次的课程设计是通过TDN-CM计算机组成原理教学实验系统上完成基本模型机的设计与实现。各部件单元的控制信号时认为虚拟产生的，而本次设计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。

此报告除了设计简单的IN(输入)、ADD(二进制加法)、JMP(无条件转移)三条机器指令外，另外加上STA(存数)、OUT (输出)以及SUB(二进制减法)三条机器指令。在初步设计过程中，使用了两种外部设备，一种是二进制代码开关(DATA UNIT)，它作为输入设备；另一种是发光二极管(BUS UNIT上的一组发光二极管)，它作为输出设备。例如：输入时，二进制开关数据直接经过三态门送到总线上，只要开关状态不变，输入的信息也不变。输出时，将输出数据送到数据总线BUS上，驱动发光二极管显示算法的结果；在设计观察结果的过程中，通过使用两个开关SWB、SWA的状态来设置读取内存、写入内存和启动程序三种状态，同时利用P(1)测试和P(4)测试这两个测试字段来分别作为微指令的判别测试字段和控制台操作的判别测试字段。微程序流程图、微指令的首地址、机器指令及微指令的二进制代码设计完成后，正确的写入 E2PROM芯片2816中。

关键词机器指令微指令微程序