基本模型机设计及实现
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 ．
计算机组成原理实验报告 基本模型机和复杂模型机的设计
基本模型机设计一. 设计目的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稍微复杂的模型计算机；2. 为其定义5条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念二. 设计内容部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次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。
三．概要设计为了向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.存储器读操作: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.存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为”0 1”时,按START 微动开关可对RAM进行连续手动写入.启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为“1 1”时,按START微动开关,既可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行.上述三条控制台指令用两个开关SWB SWA 的状态来设置,其定义如下表3-1读写变化SWB SWA 控制台指令0 0 1 011读内存（KRD）写内存（KWE）启动程序（RP）根据以上要素设计数据通路框图,如图3-1：表3-2 微代码的定义微程序24 23 22 21 20- 19 18 17 16 15 14 13 控制信号S3S2 S1 S0 M CN RD M17 M16 A12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1P4BP uA5 uA4 uA3 uA2 uA1 uA0表3-3 A ，B ，P 字段内容A 字段B 字段 P 字段15 14 13 控制信号12 11 10 控制信号 987控制信号 0 0 0 .0 0 0 0 0 0 0 0 1 LDRI 0 0 1 RS_G 0 0 1 P1 0 1 0 LDDR1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 LDDR2 0 1 1 0 1 1 1 0 0 LDIR 1 0 0 1 0 0 P4 1 0 1 LOAD 1 0 1 ALU_G 1 0 1 11LDAR110 PC_G110 LDPC当拟定“取指令”微指令时，该微指令的判别测试字段为P1测试。
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。
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。
基本模型机仿真软件的设计与实现
基本模型机仿真软件的设计与实现人工智能的发展加速了计算机模拟技术的进步，使得基本模型机仿真软件的需求日益增长。
本文将介绍基本模型机仿真软件的设计与实现。
一、引言基本模型机是指对真实世界的一种简化和抽象，用来模拟和预测系统的行为和性能。
基本模型机仿真软件的设计与实现是实现这种模拟的关键。
二、功能需求基本模型机仿真软件需要具备以下功能：1. 模型建立功能：用户可以通过软件搭建基本模型机的各个组成部分，包括输入、处理和输出等。
2. 参数设置功能：用户可以灵活地设置模型的各项参数，以达到不同仿真实验的目的。
3. 仿真运行功能：软件可以模拟基本模型机的运行过程，根据输入数据和参数进行计算，得出相应的输出结果。
4. 结果分析功能：软件可以对仿真结果进行分析和可视化展示，帮助用户理解和评估模型的性能。
5. 交互界面功能：软件需要提供用户友好的交互界面，方便用户进行操作和管理模型。
三、技术选型在设计与实现基本模型机仿真软件时，可以采用以下技术：1. 编程语言：选择一种适合科学计算和数据分析的编程语言，如Python或MATLAB等。
2. 数据处理库：利用相应的开源库，如NumPy和Pandas等，进行数据处理和分析。
3. 可视化库：使用诸如Matplotlib和Seaborn等库，实现结果的可视化展示。
4. 用户界面库：采用PyQt或Tkinter等库，设计用户友好的交互界面。
四、设计与实现基本模型机仿真软件的设计与实现可以遵循以下步骤：1. 模型建立：根据实际需求和模型的特点，设计和实现基本模型机的各个组成部分，确定输入、处理和输出的方式。
2. 参数设置：设计一个参数设置界面，允许用户通过界面来设置模型的各项参数。
3. 仿真运行：编写算法和仿真模块，实现基本模型机的运行过程，并输出相应的结果。
4. 结果分析：使用数据处理库和可视化库对仿真结果进行分析和展示，以帮助用户理解模拟的效果。
5. 用户界面：使用用户界面库设计一个简洁美观的交互界面，方便用户进行模型的操作和管理。
基本模型机的设计与实现实验报告
基本模型机的设计与实现实验报告本文将围绕“基本模型机的设计与实现实验报告”进行分析和阐述。
基本模型机的设计与实现是计算机系统课程中的重点内容，是学生理解计算机系统的核心；设计和实现基本模型机需要学生掌握计算机组成原理的基本知识，能够编写汇编语言程序和理解存储器层次结构等相关概念。
一、实验目的本次计算机系统实验的目的是掌握CPU的设计与实现，以及理解汇编语言的底层执行过程。
通过本次实验，学生可以深入了解计算机系统的基本组成部分，从而提高对计算机实现原理的认识和理解。
二、实验中设计与实现模型机的步骤1、确定模型机性能要求根据实验要求，我们需要设计出一个能够运行汇编语言程序的模型机。
此时，我们需要确定模型机的性能需求，如运行速度、存储容量和输入输出设备等方面。
2、设计和实现CPU在模型机中，CPU是核心部件，所以首先需要设计和实现CPU。
CPU需要包括寄存器、算术逻辑单元、控制器和取指令等组成部分。
由于我们使用的是逻辑电路实现，所以需要进行逻辑门设计，采用Verilog语言来实现。
3、设计和实现存储器存储器是CPU所需的重要组成部分之一，我们需要为CPU设计实现一套存储器，包括RAM和ROM两部分，其中RAM用于存储数据，ROM用于存储指令。
4、设计和实现输入输出设备在模型机中，输入输出设备也是必不可少的部分。
我们需要设计并实现一套输入输出设备，用于用户输入指令和数据，以及模型机输出结果。
5、编写汇编程序在完成模型机的设计和实现后，我们需要编写汇编程序来测试模型机的功能是否正常。
我们可以编写一些简单的汇编程序来测试模型机的运行速度和结果准确性。
三、实验结果与分析经过实验，我们成功地设计并实现了一套基本模型机，并编写了一些简单的汇编程序进行测试。
模型机具有较高的运行速度和存储容量，并且可以实现输入输出设备的基本功能。
同时，我们也发现了一些问题，如指令与数据存储的冲突等，需要进一步改进。
在完成实验过程中，我们深刻理解了计算机系统的结构和运作原理，提高了对计算机系统的认识和理解能力。
《模型飞机》作业设计方案
《模型飞机》作业设计方案第一课时一、背景介绍模型飞机是一种受到很多学生喜爱的手工制作项目，可以锻炼学生的动手能力和创造力。
通过设计一项模型飞机作业，可以让学生在实践中体会到科学知识的乐趣，培养其动手能力和团队合作意识。
二、目标1. 学生能够了解模型飞机的基本结构和原理。
2. 学生能够动手制作出一个精美的模型飞机。
3. 学生能够在团队中合作完成任务，培养团队意识和协作能力。
三、任务要求1. 确定模型飞机的类型和尺寸。
2. 设计模型飞机的外形和结构。
3. 收集所需材料并动手制作模型飞机。
4. 调试模型飞机，测试其飞行性能。
5. 展示成果并与同学分享制作过程和心得体会。
四、详细步骤1. 确定模型飞机的类型和尺寸：在课堂上向学生介绍各种模型飞机的类型，如动力模型飞机、滑翔机、遥控飞机等，让学生根据自己的兴趣选择一个类型，并确定飞机的尺寸。
2. 设计模型飞机的外形和结构：学生可以自由发挥想象力，设计出自己心目中的模型飞机，在设计过程中要考虑飞机的结构稳定性和飞行性能。
3. 收集所需材料并动手制作模型飞机：老师可以提前准备好制作模型飞机所需的材料，如木板、塑料片、胶水等，让学生动手制作模型飞机，过程中老师可以指导学生合理使用工具和材料。
4. 调试模型飞机，测试其飞行性能：完成模型飞机的制作后，学生可以对飞机进行调试，检查飞机的飞行性能，并进行调整，直到达到理想的效果。
5. 展示成果并与同学分享制作过程和心得体会：学生可以将自己制作的模型飞机展示给全班同学，分享制作过程和心得体会，交流经验，互相学习。
五、评价标准1. 制作过程是否认真负责，有无明显瑕疵。
2. 模型飞机的外形和结构是否符合设计要求。
3. 模型飞机的飞行性能是否稳定，能否顺利飞行。
4. 是否能积极参与团队合作，与同学合作完成任务。
六、总结通过设计《模型飞机》作业，能够激发学生的学习热情，提高他们的动手能力和创造力，培养他们的团队合作意识。
希望学生们能够在这个实践活动中收获知识和快乐，成为更有能力的未来人才。
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。
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课程设计任务书课程名称：计算机组成原理设计题目：（共3个课题，最多3人一组，每组任选一题）1.基本模型机设计与实现；2.带移位运算的模型机的设计与实现；3.复杂模型机的设计与实现。
已知技术参数和设计要求：内容和技术参数：利用所学过的理论知识，特别是微程序设计的思想，写出要设计的指令系统的微程序。
设计环境为TDN－CM＋计算机组成原理教学实验系统，微机，虚拟软件。
将所设计的微程序在此环境中进行调试，并给出测试思路和具体程序段。
最后撰写出符合要求的课程设计说明书、完成答辩。
1.基本模型机设计与实现指令系统至少要包括六条不同类型指令：如一条输入指令，一条减法指令,一条加法指令，一条存数指令，一条输出指令和一条无条件转移指令。
2. 带移位运算的模型机的设计与实现在基本模型机的基础上增加左、右循环和左、右带进位循环四条指令3. 设计不少于10条指令的指令系统。
其中，包含算术逻辑指令，访问内存指令，程序控制指令，输入输出指令，停机指令。
重点是要包括直接、间接、变址和相对寻址等多种寻址方式。
以上数据字长为8位，采用定点补码表示。
指令字长为8的整数倍。
微指令字长为24位。
具体要求：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。
确定相对应指令所包含的微操作。
3、总体结构与数据通路总体结构设计包括确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。
在此基础上，就可以拟出各种信息传输路径，以及实现这些传输所需要的微命令。
综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求，设计合理的数据通路结构，确定采用何种方案的内总线及外总线。
数据通路不同，执行指令所需要的操作就不同，计算机的结构也就不一样。
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，需考虑哪些微操作可以安排在同一条微指令中，哪些微操作不能安排在同一条微指令中。
5、确定微程序地址根据后续微地址的形成方法，确定每个微程序地址及分支转移地址。
6、微指令代码化根据微指令格式，将微程序流程中的所有微指令代码化，转化成相应的二进制代码写入到控制存储器中的相应单元中。
7、组装、调试在总调试前，先按功能模块进行组装和分调，因为只有各功能模块工作正常后，才能保证整机的正常运行。
当所有功能模块都调试正常后，进入总调试。
连接所有模块，用单步微指令方式执行机器指令的微程序流程图，当全部微程序流程图检查完后，若运行结果正确，则在内存中装入一段机器指令，进行其他的运行方式等功能调试及执行指令的正确性验证。
课程设计说明书要求：课程设计说明书按学校统一格式撰写和装订。
课程设计报告要求打印,其中的数据通路框图、微程序流程图、实验接线图用VISIO等工具软件绘制或用铅笔工工整整绘制。
（1）封面（包括：题目、所在系、班级、学号、指导教师及时间等项，可到教务处网页上下载）（2）任务书（3）目录目录要层次清晰，要给出标题及页次，目录的最后一项是无序号的“参考文献”。
（4）正文正文应按目录中编排的章节依次撰写，要求计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图清晰，书写整洁。
文中图、表及公式应规范地绘制和书写。
正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：1）课程设计题目；2）课程设计使用的实验设备；3）课程设计步骤（包括确定所设计计算机的功能和用途、指令系统、总体结构与数据通路、设计指令执行流程、确定微程序地址、微指令代码化、组装、调试。
）4）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法等）；（5）附录附录1：数据通路图附录2：微程序流程图附录3：实验接线图附录4：实验程序及微程序附录5：参考文献（资料）(格式规范参照长沙学院毕业设计(论文)撰写规范)设计工作量：(1)作品：设计的最终作品包括硬件和软件两个部分，要求能够演示并达到设计指标的要求。
每个学生（或小组）在作品完成后，要经指导教师检查，同意拆除后方可拆卸。
(2)论文：严格按上述课程设计说明书的要求撰写和装订。
每个学生一份。
成绩评定标准：课程设计的成绩分为：优秀：、良好、中等、及格、不及格五个等级。
优秀：完成复杂模型机的设计与实现，指令系统完备有更新扩充。
调试成功。
文档规范齐全。
良好：完成模型机的设计与实现，指令系统指令种类丰富有一定的更新。
调试成功。
文档规范齐全。
中等：完成基本模型机的设计与实现，在老师指导下对指令系统有更新。
调试成功。
文档规范齐全。
及格：完成基本模型机的设计与实现。
调试成功。
文档规范齐全。
不及格：没有课程设计报告，无故缺勤，不能完成调试者不及格。
工作计划：时间：15、16周讲授：2课时答疑及设计：22课时上机调试：12课时答辩：4课时指导教师签名：日期：2010-12-10教研室主任签名：日期：系主任签名：日期：设计背景通过计算机组成原理理论课和几次实验的学习，尝试设计六条机器指令，并编写相应的微程序，完成由基本单元电路构成一台基本模型机，再经过调试指令和模型机使其在微程序的控制下自动产生各部件单元的正常工作控制信号。
在设计基本模型机4的实验过程中，个别部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本课程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条微程序。
本课程设计要求实现六条机器指令：IN（输入)，与AND（逻辑乘），STA（存数），OUT（输出），或OR（逻辑加），异或XOR（逻辑异）的输入，输出。
重点主要在逻辑运算的设计中。
设计目标在“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。
本次课程设计主要是为其定义六条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试运行，形成整机概念。
用微程序控制器实现以下指令功能，设计各指令格式以及编码，并实现各机器指令微代码，根据定义的机器指令，自拟编写加ADD,减SUB,循环左移RLC的应用程序。
全部微指令设计完毕后，编写二进制代码，即使每条指令代码化。
连接线路在ZY15CompSys12BB计算机组成原理教学实验箱上运行，并显示输出实验结果。
概要设计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稍微复杂的模型计算机；2. 为其定义六条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念设计仪器TDX—CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干；PC机一台。
设计内容部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次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。
本实验采用六条机器指令：IN,OUT,STA,加ADD,减SUB,循环左移RLC其指格式如下：地址内容助记符说明？0000IN ；输入开关数据→R0，采集数据0110ADD[0AH] ；R0+[0AH]→R0020A ；地址0320STA[0BH] ；R0→[0BH]040B ；地址0530OUT[0BH] ；[0BH]→BUS,输出显示060B ；地址0740SUB[0AH] ；R0-[0AH]→R0080A ；地址0950RLC0A010B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.存储器读操作: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.存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为”0 1”时,按START微动开关可对RAM进行连续手动写入.启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为“1 1”时,按START微动开关,既可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行.上述三条控制台指令用两个开关SWB SWA 的状态来设置,其定义如下表3-1读写变化微代码定义如表表3-3 A，B，P字段内容A字段 B字段 P字段当拟定“取指令”微指令时，该微指令的判别测试字段为P1测试。
由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此P1测试结果出现多路分支。
本次课程设计用指令寄存器的前4位（I7-I4）作为测试条件，出现6路分支，占用6个固定微地址单元。
控制台操作为P4测试，它以控制台开关SWB，SWA作为测试条件，出现了3路分支，占用3个固定微地址单元。
当分支微地址单元固定后，剩下的其他地方就可以一条微指令占用控存一个微地址单元随意填写。
当全部微程序设计完毕之后，应将每条微指令代码化：10 11 12 13 14 1501 03 07 16 26 3004 26 17 31 0132013301 0101 控制台00 20WRITE （01）200130 27表3-4 二进制微代码表下面介绍指令寄存器（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，先把他从内存取到缓冲寄存器中，然后再传送至指令寄存器。
指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数构成，为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试[P (1)]，通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。
“指令译码器：”（实验板上标有“INS DECODE”的芯片）根据指令中的操作码译码强置微控器单元的微地址，使下一条微指令指向相应的微程序首地址。
本系统有两种外部I/O设备，一种是二进制代码开关，它作为输入设备（INPUT DEVICE）；另一种是数码块，它作为输出设备（OUT DEVICE）。
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上，当写信号（W/E）有效时，将数据打入输出锁存器，驱动数码块显示。
详细设计4．1系统需求分析一台计算机所能执行的各种指令集合称为指令系统或指令集。
一台特定的计算机只能执行自己指令系统中的指令。
因此，指令系统就是计算机的机器语言。
指令系统表征着计算机的基本功能和使用属性，它是计算机系统设计中的核心问题。
指令系统的设计主要括指令功能、操作类型的设计，寻址方式和指令格式的设计。
计算机的性能与它所设置的指令系统有很大的关系，指令系统反映了计算机的主要属性，而指令系统的设置又与机器的硬件结构密切相关。
指令是计算机执行某种操作的命令，而指令系统是一台计算机中所有机器指令的集合。