计组课设报告(1)
计组课设实验报告
《计算机组成原理与系统结构》课程设计实验报告课题：两个16位二进制数加法计算班级：成员：完成日期：2013年10月11日一：课程设计步骤1.确定设计目标综合考虑实验条件及自身能力水平，以及设计功能的可靠性和实用性，我们小组决定将设计目标定为“两个16位二进制数相加”。
分两次分别输入两个加数的低八位和高八位，输出两个16位二进制数相加的结果。
2.确定指令系统（1）数据格式8位，其格式如下：（2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算术逻辑指令设计九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：其中，OP-CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目的寄存器，并规定：②I/O指令输入（1N其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“INPUT DEVICE”中的数码块作为输入设备。
③访问指令及转移指令模型机设计两条访问指令，即存数（STA）、取数（LDA），两条颛臾指令，即。
D为位移量（正负均可），本模式机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2④停机指令HALT（3）指令系统在这次模型机设计中，为了实现两个16位二进制数相加的功能，我们一共使用了XOR（新设计指令），ADC,INC,LDA,STA,JMP,BZC,IN,OUT,HALT共10个机器指3.总体结构和数据通路：总体结构和数据通路图请参见附录1。
4.微程序流程图：微程序流程图请参见附录2。
5.机器码及微程序：机器码及微程序请参见附录3。
二．课程设计总结这门课程是一门对综合能力和基础知识要求非常高的课程。
成功完成实验内容，需要熟悉《汇编语言》，《计算机组成原理》，《离散数学》和《数字逻辑》各门课程的基础知识，并且要加以拓展和熟练运用，这对我们整个小组来说是一个不小的挑战。
实验刚刚开始的阶段，我们参考了高年级同学的实验报告和设计过程，起初觉得束手无策，很多内容都不知道其中的含义和思考及设计的过程。
桂电计组课设报告
目录一、课程设计题目 (1)二、嵌入式CISC模型机数据通路框图 (1)三、操作控制器的逻辑框图 (1)四、模型机的指令系统和所有指令的指令格式 (2)五、设计时序产生器电路 (3)六、机器指令的微程序流程图 (4)七、嵌入式CISC模型计算机的顶层电路图 (4)八、汇编语言源程序 (5)九、机器语言源程序 (5)十、机器语言源程序的功能仿真波形图及结果分析 (5)十一、微命令格式和微指令代码表 (7)十二、故障现象与故障分析 (8)十三、心得体会 (8)十四、软件清单 (9)计算机组成原理课程设计说明书一、课程设计题目输入5个整数（有符号数），输出所有正数的平方和。
二、嵌入式CISC模型机数据通路框图三、操作控制器的逻辑框图说明：在T4内形成微指令的微地址，并访问控制存储器，在T2的上边沿到来时，将读出的微指令打入微指令寄存器，即图中的微命令寄存器和微地址寄存器。
四、模型机的指令系统和所有指令的指令格式本课设采用13条共计9类机器指令：MOV、IN、CMP、JS、MUL、ADD、DEC、JMP、OUT（10）指令助记符指令格式功能15--12 11 10 9 8 7-----------0IN Rd 0001 ××Rd ××××××××输入设备→RdMOV Rd,im 0010 ××Rd im 立即数→RdADD Rs,Rd 0100 Rs Rd ××××××××(Rs)+(Rd)→Rd，锁存标志位DEC Rd 0110 ××Rd ××××××××(Rd)-1→Rd，锁存标志位JMP addr 1001 ××××addr addr→PCOUT Rs 1010 Rs ××××××××××(Rs)→输出设备MUL Rd,Rd 1100 Rd Rd ××××××××(Rd) *(Rd)→Rd CMP Rs,Rd 1101 Rs Rd ××××××××(Rs)-(Rd),锁存SF和CF JS addr 1110 ××××addr 若小于，则addr→PC（11）其中对Rs和Rd的规定Rs 或 Rd 选定寄存器0 0 R00 1 R11 0 R21 1 R3（12）模型计算机规定数据的表示采用定点整数补码表示，单字长8位，其格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0符号位尾数五、设计时序产生器电路六、机器指令的微程序流程图注：以结尾的后继微地址都是00 七、嵌入式CISC模型计算机的顶层电路图八、汇编语言源程序指令功能MOV R1，0 --R1置为0，用于判断正数；MOV R2，0 --R2置为0，用于存放平方和；MOV R3，4 --R3置为4，计输入次数；L1：IN R0 --输入数据存到R0；CMP R1，R0 —将R0与R1比较，判断正负；JS L2 --若为负数，跳到L2执行；MUL R0，R0 --若为正数，作平方运算存到R0；ADD R0，R2 --R0+R2结果存到R2；L2：DEC R3 --每输入一次，R3由4自减到0；CMP R3，R1 --判断次数；JS L1 --次数不到5次，返回L1继续输入数据;L3：OUT R2 --满5次，输出结果；JMP L3 --结束九、机器语言源程序地址汇编语言源程序机器语言00 MOV R1，0 001000010000000001 MOV R2，0 001000100000000002 MOV R3，4 001000110000010003 L1：IN R0 000100000000000004 CMP R1，R0 110101000000000005 JS L2 111000000000100006 MUL R0，R0 110000000000000007 ADD R0，R2 010000100000000008 L2：DEC R3 011000110000000009 CMP R3，R1 1101110100000000 0A JS L1 1110000000000011 0B L3：OUT R2 1010100000000000 0C JMP L3 1001000000001011十、机器语言源程序的功能仿真波形图及结果分析输入5个数据： 01，FF(-1)，02，FE（-2），03结果应为： 0E最后的仿真图中，R2与OUTBUS 上数据均为0E，仿真测试成功。
计算机组成原理课设报告
《计算机组成原理》科学出版社白中英著
[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：
D7 D6 D5 D4
D3 D2
D1 D0
OP-CODE
Rs
Rd
其中，OP-CODE为操作码，Rs为源寄存器，Rd为目的寄存器，并规定：
选中的寄存器（Rs或Rd）
R0
R1
R2
寄存器的编码
00
01
10
[2] 访存指令及转移指令
计算机组成原理
学生实验报告
实验课名称：计算机组成原理
班级：24060901
小组成员：刘建陈亚辉谭旭龙
学号：06 07 15
2011年12月
一、程序设计
1、程序设计的目的
（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基本模型计算机。
（2）、使用简单模型机和复杂模型机的部分机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念。
（1）、实验模型机结构
[1]运算器单元（ALU UINT）
运算器单元由以下部分构成：两片74LS181构成了并－串型8位ALU；两个8位寄存器DR1和DR2为暂存工作寄存器，保存参数或中间运算结果。ALU的S0～S3为运算控制端，Cn为最低进位输入，M为状态控制端。ALU的输出通过三态门74LS245连到数据总线上，由ALU-B控制该三态门。
00 M 01 Rd，D
Rd→E
12
JMPHale Waihona Puke M,D00 M 10 00，D
E→PC
13
BZC M,D
00 M 11 00，D
当CY=1或ZI=1时，E→PC
计算机组成原理课程设计实验报告
计算机组成原理课程设计实验报告（1-3）山东大学计算机组成原理课程设计实验一------利用ispEXPERT SYSTEM软件设计四位全加器（一）实验环境：windows 98上的ispEXPERTSYSTEM（二）实验目的：熟悉ispEXPERTSYSTEM的初步使用（三）实验要求：用门电路设计一个一位二进制全加器。
二个加数为a,b,地位进位ci，向高位进位co.进而使用层次化设计思想设计一个四位全加器。
（四）实验步骤：4.1创建新项目4.1.1启动ISPEXPERTSYSTEM。
在windows下，选Lattice Semiconductor 项的ispEXPERTSYSTEM Project Navigator.4.1.2.建立新项目：选择菜单 File选择New Project键入项目名D:\EXP1\wuyupeng.syn4.1.3项目命名：用鼠标双击Untitled。
在 Title 文本框中输入“EXP1 Project”, 并选 OK。
4.2 选择器件：双击ispLSIispLSI5384V-125LB388,你会看到Choose Device 对话框 ( 如下图所示)在 Choose Device 窗口中选择 ispLSI1000 项按动器件目录中的滚动条，直到找到并选中器件 ispLSI 1032E-70LJ84揿 OK 按钮，选择这个器件(各种参数的设置)4.3设计输入：首先设计一个一位全加器，然后以这个器件作为本地器件来使用设计一个四位全加器4.3.1设计一个一位全加器：4.3.1.1原理图命名：选中Source下的NEW选项选中Schematic（确认按OK）输入文件名ADD.SCH进入原理图编辑窗口。
4.3.1.2 在图纸上添加器件：根据逻辑电路知识可知：s=a b ci; co=a*b+（a)*ci;接下来就是根据逻辑原理选择相信的器件来完成逻辑电路的设计，具体方法是：选择Add菜单下的Symbol)然后在各种库中选择所需要的器件4.3.1.3 添加连线：选择Add菜单下的wire项，进入画线状态，单击左键定义连线的左端，将光标移至线的另一端，在此单击左键即可定义这根线。
计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告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：运算器；控制器；存储器；输入输出接口；模型机正文一、设计目的《计算机组成原理》是一门理论性、实践性均较强的专业基础课，要求学生具有一定的电路分析、指令系统编写能力、软件设计能力。
通过计算机组成原理实践周，要突出《计算机组成原理》理论联系实际的特点，培养实践动手能力。
1.培养学生运用理论知识和技能，构建建立问题逻辑结构，锻炼学生分析解决实际问题的能力。
2.培养学生使用PROTEUS软件分析和设计计算机内部器件的方法和技巧。
3.培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。
4.通过实践设计，要求学生在指导教师的指导下，独立完成设计课题的全部内容，包括：（1）通过调查研究和上机实习，掌握PROTEUS软件的设计和仿真调试技能。
（2）掌握计算机系统的组成结构及其工作原理。
（3）设计实现一个简单计算机的模型机，并能够使用PROTEUS软件进行电路仿真验证。
二、实践的设计内容利用所学的计算机结构和工作原理的知识，要求学生独立完成简单计算机的模型机设计，并用PROTEUS软件进行验证。
在分析设计过程中，要求学生养成良好的习惯，学会分析实际问题，并利用所学的知识建立系统的逻辑结构，学会PROTEUS调试技巧和方法，通过逻辑设计和工程设计培养调试硬件电路的实际动手能力。
要求学生掌握数字逻辑电路中故障的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法；锻炼分析问题与解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障。
三、设计原理组织结构ALUS3S2S1MEMOUTINPCLDPCARLDARLOAD ALU-GLED-GSW-GDR1T4DR2T4PC-G时序微控制器IRLDIR地址总线数据总线T1T 2WE WEWES0LDDR1LDDR2CER0R0-G LDR0模型机的数据通路图运算器模块主要由两片74LS181、暂存器两片74LS373等构成。
计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告一、引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一，通过学习该课程，我们可以深入了解计算机的硬件组成和工作原理。
本次课程设计旨在通过设计一个简单的计算机系统，加深对计算机组成原理的理解，并实践所学知识。
二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
通过该设计，我们可以掌握计算机系统的基本组成和工作原理，加深对计算机组成原理的理解。
三、设计方案1. CPU设计1.1 硬件设计CPU由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责指令的解码和执行，算术逻辑单元负责算术和逻辑运算。
1.2 指令设计设计一套简单的指令集，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传输指令等。
1.3 寄存器设计设计一组通用寄存器，用于存储数据和地址。
2. 存储器设计2.1 主存储器设计一块主存储器，用于存储指令和数据。
2.2 辅助存储器设计一个简单的辅助存储器，用于存储大容量的数据。
3. 输入输出设备设计3.1 键盘输入设备设计一个键盘输入设备，用于接收用户的输入。
3.2 显示器输出设备设计一个显示器输出设备，用于显示计算结果。
四、实施步骤1. CPU实现1.1 根据CPU的硬件设计，搭建电路原型。
1.2 编写控制单元的逻辑电路代码。
1.3 编写算术逻辑单元的逻辑电路代码。
1.4 进行仿真验证，确保电路的正确性。
2. 存储器实现2.1 设计主存储器的存储单元。
2.2 设计辅助存储器的存储单元。
2.3 编写存储器的读写操作代码。
2.4 进行存储器的功能测试，确保读写操作的正确性。
3. 输入输出设备实现3.1 设计键盘输入设备的接口电路。
3.2 设计显示器输出设备的接口电路。
3.3 编写输入输出设备的读写操作代码。
3.4 进行输入输出设备的功能测试，确保读写操作的正确性。
五、实验结果与分析通过对CPU、存储器和输入输出设备的实现，我们成功设计了一个基于冯·诺依曼体系结构的简单计算机系统。
计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]
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计算机组成原理课程设计总结报告[优秀范文5篇]第一篇：计算机组成原理课程设计总结报告大庆师范学院计算机组成原理课程设计总结报告设计题目：基本模型机的模拟设计与实现子题目：外部中断控制流水灯、蜂鸣器学生姓名：院别：专业：班级：学号：指导教师:2011 年 7 月 5日大庆师范学院课程设计任务书题目基本模型机的模拟设计与实现主要内容：对基本模型机的设计与实现，能够自己设计机器指令并且能够翻译为微程序，并能将机器指令和微程序分别打入模拟机的内存和控制存储其中，并通过程序调试能将所编写的程序正确运行。
参考资料：《计算机组成原理》唐朔飞著《计算机组成原理》白中英著《计算机组成原理实验指导》完成期限：一周指导教师签名：2011年 7 月5日大庆师范学院本科毕业论文（设计）大庆师范学院本科毕业论文（设计）目录一、设计目标 (1)二、采用设备 (1)三、设计的原理 (1)3.1 单片机..............................................................................1 3.2中断方式...........................................................................2 3.3实现控制LED 和蜂鸣器的原理 (3)四、逻辑电路图 (3)4.1LED小灯原理图..................................................................... 3 4.2扬声器原理图..................................................................... 3 4.3单片机的独立按键原理图 (4)五、程序代码...........................................................................4 5.1C语言的特点及选择...............................................................4 5.2 程序代 (5)六、调试情况 (5)6.1在keil环境下，编写外部中断的程序…………………………………6 6.2软件调试的步骤 (6)七、心得体会 (6)八、参考文献 (7)大庆师范学院本科毕业论文（设计）摘要：本文介绍了在89c51单片机系统中设计外部中断流水灯、蜂鸣器的一种方法。
计组课设实验报告
计组课设实验报告《计算机组成原理与系统结构》课程设计实验报告课题：两个16位二进制数加法计算班级：成员：完成日期：2021年10月11日一：课程设计步骤1.确定设计目标综合考虑实验条件及自身能力水平，以及设计功能的可靠性和实用性，我们小组决定将设计目标定为“两个16位二进制数相加”。
分两次分别输入两个加数的低八位和高八位，输出两个16位二进制数相加的结果。
2.确定指令系统（1）数据格式模型机规定数据采用定点整数补码表示，字长为8位，其格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0 符号尾数（2）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算术逻辑指令设计九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 OP-CODE RSRD 或00 01 10 ②I/O指令3 2 1 0 RS RD 其中，OP-CODE为操作码，RS为源寄存器，RD 为目的寄存器，并规定：选定的寄存器R0 R1 R2 输入（1N）和输入（OUT）指令采用单字节指令，其格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE addr RD 其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“INPUT DEVICE”中的数码块作为输入设备。
③访问指令及转移指令模型机设计两条访问指令，即存数（STA）、取数（LDA），两条颛臾指令，即无条件转移（JMP）、结果为零或有进位转移（BZC），指令格式如下：7 6 00 5 4 M 3 2 OP-CODE 1 0 RD D 其中，OP-CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。
D为位移量（正负均可），M为寻址模式，其定义如下：寻址模式00 有效地址E E=D 说明直接寻址01 10 11 E=(D) E=(RI)+D E=(PC)+D 间接寻址RI变址寻址相对寻址本模式机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2④停机指令停机指令格式如下：7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE 00 00 HALT指令，用于实现停机操作。
计算机组成原理课设报告
计算机组成原理课程设计目录目录1 设计概述 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计器材 (1)2 设计原理 (2)2.1设计基本原理 (2)2.2需要执行的机器指令 (2)2.3数据通路图 (2)2.4微指令格式 (3)2.5微程序地址的转移 (4)2.6 机器指令的写入、读出和执行 (6)3 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 编写微指令代码 (10)3.4连接实验线路 (10)3.5写入微指令 (11)3.6写入机器指令 (11)3.7运行程序 (12)4 遇到的问题及解决方法 (13)4.1 遇到的问题 (13)4.2 解决的方法 (13)设计总结 (14)I计算机组成原理课程设计设计概述1 设计概述1.1设计题目基本模型机的设计与实现。
1.2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，构造一台基本模型计算机。
2.为其定义若干条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试，掌握整机概念。
1.3设计器材TDN-CM计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
1计算机组成原理课程设计设计内容2 设计原理2.1设计基本原理前面的部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次设计将能在微程序控制下自动产生部件信号，实现特定指令功能。
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。
本次系统使用两种外部设备，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。
2.2需要执行的机器指令本次设计采用六条机器指令；IN（输入）、OR(或运算)、ASR（两个数相减）、AND（二进制与操作）、OAD（混合运算）、OUT（输出），其指令格式如下表2.1所示。
计组课程设计报告_图文
《计算机组成原理》课程设计报告年级专业班级：完成日期： 2015.12.51.引言1.1 实验目的1）在掌握传统的、顺序执行的CPU工作原理基础上，理解掌握流水CPU的工作原理；2）掌握流水线的设计思路和方法，尤其是对结构相关、数据相关和控制相关的解决思路；3）理解硬件设计流程，熟悉掌握指令系统的设计方法，并设计简单的指令系统；4）理解和掌握基于VHDL语言和TEC-CA硬件平台设计模型机的方法，并藉此掌握工程设计的思路和方法。
1.2 实验要求1）基本设计要求参考《16位5级流水无cache实验CPU课程设计实验要求》文档及其VHDL 代码，在理解其思想和方法的基础上，将其改造成8位的5级流水无cache的实验CPU，包括对指令系统、数据通路、各流水段模块、存储器模块等方面的改造。
利用VHDL语言编程实现，并在TEC-CA平台上进行仿真测试。
为方便起见，后续16位5级流水无cache实验CPU简记为ExpCPU-16，而8位的则记为ExpCPU-8。
对于存储器模块的改造，参考《计算机组成原理》课程综合实验的方法，独立设计一块8位的RAM。
要求测试减法的溢出标志位，如测试192-(-96)或者-192-96的溢出标志位。
2）额外设计要求时间允许的情况下，进行一些额外的、探索性的改造，可用于加分。
例如：（1）利用TEC-CA平台上的16位RAM来存放8位的指令和数据；（2）实现一条JRS指令，以便在符号标志位S=1时跳转。
需要改写ID段的控制信息，并改写IF段；（3）实现一条CMPJ DR,SR,offset指令，当比较的两个数相等时，跳转到目标地址PC+1+offset；（4）可以探索从外部输入指令，而不是初始化时将指令“写死”在RAM中；（5）此5段流水模块之间，并没有明显地加上流水寄存器，可以考虑在不同模块间加上流水寄存器；（6）探索5段流水带cache的CPU的设计。
1.3 实验设备本课程综合设计中，需要用到的实验设备如下：1）PC两台；2）TEC-CA硬件实验箱一个；3）Quartus II软件平台一个；4）DebugController软件一个；5）JTAG连接线。
计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告华科学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理课程设计》报告（2015/2016学年第一学期）学生姓名：学生班级：学生学号：指导教师：年月日目录1、设计的目的及要求：-------------------------------------------------------------------------------------------- 12、总体描述：--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13、设备分析：--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23.1时序分析----------------------------------------------------------------------------------------------------- 23.2指令译码单元工作原理 --------------------------------------------------------------------------------- 33.3寄存器译码单元工作原理------------------------------------------------------------------------------ 44、微指令格式分析: ------------------------------------------------------------------------------------------------- 65、控制台流程详细描述： ---------------------------------------------------------------------------------------- 96、指令系统详细设计：---------------------------------------------------------------------------------------- 116.1指令详细分析 -------------------------------------------------------------------------------------------- 116.2微指令流程详细描述 ---------------------------------------------------------------------------------- 157、微代码表及控存率：------------------------------------------------------------------------------------------ 157.1微代码表--------------------------------------------------------------------------------------------------- 167.2控存利用率----------------------------------------------------------------------------------------------- 168、测试程序：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 178.1程序功能描述 -------------------------------------------------------------------------------------------- 178.3程序机器码----------------------------------------------------------------------------------------------- 178.4汇编--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 188.5 CPI计算--------------------------------------------------------------------------------------------------- 199、心得体会：------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 附录A ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 附录B ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 211、设计的目的及要求：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。
计算机组成原理课程设计报告模板
三、课程设计的时间安排
序号
教学顺序
教学内容
2、控制信号的说明；
3、；实验的关键设计；
4、实验的步骤
5、实验运行图；
6、实验结果分析；
六、结论（应当准确、完整、明确精练；也可以在结论或讨论中提出建议、设想、尚待解决问题等。）
七、参考文献
（一）教科书
唐朔飞编著，《计算机组成原理》，高等教育出版社 第三版
（二）参考书
（1）李勇编著，《计算机原理与设计》，国防科技大学出版社
2、学生独立设计出对应每一条指令的一段微指令，并将若干段微程序写入控制存储器，并检查其正误。
3、把程序通过存储器写操作写入内存中
4、通过存储器读操作连续进行读操作，验证6、读寄存器对寄存器堆中的寄存器连续进行读操作，验证写的数据是否正确。
《计算机组成原理》课程设计
系院：
学生姓名：
专业：
年级：
完成日期
指导教师：
课程设计小组成员名单及分工
姓名
学号
主要完成内容
备注
一、课程设计的目的与要求
本课程设计是在完成了计算机组成原理的教学后进行的，目的在于让学生在掌握了计算机组成原理的基本理论之后，在实验室里老师指导下，自己动手，搭建一个简单的计算机的模型，其模型中包括计算机中的运算器、寄存器、译码电路、存储器、和存储微指令用的控制存储器。在此基础上，给出若干条计算机指令，要求学生自行设计出这若干条指令的微指令，并将其存放于控制存储器，然后用这几条指令设计一段程序。将该段程序存放于内存中，并运行此段程序，且显示该段程序运行后其结果的正、误，分析其原因。通过该实习，让学生在实际操作中加深对计算机的组成原理和指令在计算机中运行过程的理解。
计算机组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计报告Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#电子信息学院实验报告书课程名：《计算机组成原理》题目：实验类别【验证】班级：学号：姓名：第一章课设任务概述课设目的通过本周的课设，使我们对计算机组成与体系结构这门课有一个更深入的了解。
主要要了解计算机的硬件组成、微操作以及储存器中的地址变换等。
将我们在课堂上所学的理论知识应用于实践。
课设任务1、参考给出的或者课本上的计算机的硬件（应有中断功能）组成，写出完成下面给定的指令格式的指令的执行流程；（1）累加器内容完成“异或”运算“异或”指令的指令格式（2）把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。
(3)以下五条机器指令为选做题目，给出指令执行流程（选做要求：(组号mod 5)+1=红色题目编号）：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①IN 0000 0000 “I NPUT DEVICE”中的开关状态R0②ADD addr 0001 0000 ×××× R0+[addr] R0③STA addr 0010 0000 ×××× R0 [addr]④OUT addr 0011 0000 ×××× [addr] BUS⑤JMP addr 0100 0000 ×××× addrPC2、以下三道为选做题目（选做要求：(组号 mod 3)+1=红色题目编号）①某机器中，已知配有一个地址空间为(0000—1FFF)16的ROM区域，现在用几个SRAM芯片（8K×8位）形成一个16K×16位的RAM区域，起始地址为2000H。
计算机组成原理 课程设计报告.
计算机组成原理课程设计报告班级：计算机班姓名：学号：完成时间：一、课程设计目的1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念；3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。
二、课程设计的任务针对COP2000实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在COP2000的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。
三、课程设计使用的设备（环境）1．硬件●COP2000实验仪●PC机2．软件●COP2000仿真软件四、课程设计的具体内容（步骤）1．详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理，通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点：1.模型机总体结构COP2000模型机包括了一个标准CPU所具备所有部件，这些部件包括：运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右移门R、寄存器组R0-R3、程序计数器PC、地址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、中断向量寄存器IA、输入端口IN、输出端口寄存器OUT、程序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM，以及中断控制电路、跳转控制电路。
其中运算器和中断控制电路以及跳转控制电路用CPLD来实现，其它电路都是用离散的数字电路组成。
微程序控制部分也可以用组合逻辑控制来代替。
模型机为8位机，数据总线、地址总线都为8位，但其工作原理与16位机相同。
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，在微程序控制方式中，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。
而在组合逻辑控制方式中，按时序用指令码产生相应的控制位。
计算机组成原理课程设计报告
《计算机组成原理》课程设计报告计算机组成原理课程设计（一）专业计算机科学与技术学生姓名刘圣海班级Q Q 675129868指导教师完成日期目录.1 设计目的 (1).2 设计内容与要求 (1).2.1 设计内容 (1).2.2 设计原理 (1).2.2.1 总体设计 (1).2.2.2 定点整数的机器表示 (3).2.2.3 定点整数的变形补码加减运算 (5).2.2.4 定点整数的原码乘法运算 (7).2.2.5 浮点数的加减运算 (8).3 实验结果图解 (10).3.1 登录界面 (10).3.2 定点整数表示 (11).3.3 定点整数的变形补码加减 (11).3.4 定点整数的原码乘法 (12).3.5 浮点数的加减 (12).4 设计小结 (13).5 参考文献 (14)计算机组成原理算法实现（一）·1 设计目的本课程设计是在学完本课程教学大纲规定的全部内容、完成所有实践环节的基础上，旨在深化学生学习的计算机组成原理课程基本知识，进一步领会计算机组成原理的一些算法，并进行具体实现，提高分析问题、解决问题的综合应用能力。
·2 设计内容与要求·2.1 设计内容1、题目：计算机组成原理算法实现（一）2、功能：能够实现定点整数的机器数表示、定点整数的变形补码加减运算、定点整数的原码一位乘法运算和浮点数的加减运算。
3、设计要求（1）系统进入主窗体设计时，菜单需要在输入口令正确后方可激活。
在输入正确的口令后可以成功登录，如果口令错误三次，及显示禁止使用，需重新运行程序。
（2）正确登录后方可进行运算，当选择不同菜单命令时，点击按钮选择运算，然后输入二进制数，再点击相应的运算就可得出结果。
（3）在帮助菜单中可以显示本人的学号，姓名及班级，还有“欢迎使用本软件”的字样。
·2.2 设计原理 ·2.2.1 总体设计1、系统所完成的总体功能模块图，如下图2-1-1。
计组综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解计算机组成原理的基本概念和组成结构。
2. 掌握计算机各部件的功能和相互关系。
3. 通过实际操作，加深对计算机组成原理的理解和掌握。
4. 培养实验操作能力和问题解决能力。
二、实验环境1. 实验室：计算机组成原理实验室2. 硬件设备：计算机、示波器、逻辑分析仪、信号发生器等3. 软件：计算机组成原理实验软件三、实验内容1. 计算机基本组成原理实验（1）计算机系统结构实验（2）中央处理器（CPU）实验（3）存储器实验（4）输入/输出（I/O）接口实验2. 计算机组成原理综合实验（1）计算机系统结构综合实验（2）CPU组成与工作原理综合实验（3）存储器组成与工作原理综合实验（4）I/O接口组成与工作原理综合实验四、实验步骤1. 计算机基本组成原理实验（1）计算机系统结构实验1.1 打开计算机组成原理实验软件，查看计算机系统结构图。
1.2 根据实验指导书，理解计算机系统结构的组成和功能。
1.3 分析计算机系统结构中各部件之间的关系。
（2）中央处理器（CPU）实验2.1 查看CPU实验指导书，了解CPU的组成和功能。
2.2 使用示波器观察CPU的工作波形，分析CPU的工作原理。
2.3 通过实验软件，验证CPU的控制信号和时序。
（3）存储器实验3.1 查看存储器实验指导书，了解存储器的组成和功能。
3.2 使用逻辑分析仪观察存储器的读写过程，分析存储器的工作原理。
3.3 通过实验软件，验证存储器的读写操作。
（4）输入/输出（I/O）接口实验4.1 查看I/O接口实验指导书，了解I/O接口的组成和功能。
4.2 使用示波器观察I/O接口的信号波形，分析I/O接口的工作原理。
4.3 通过实验软件，验证I/O接口的通信过程。
2. 计算机组成原理综合实验（1）计算机系统结构综合实验5.1 分析计算机系统结构的组成和功能，总结各部件之间的关系。
5.2 使用实验软件，模拟计算机系统结构的工作过程。
小组课设报告
小组课设报告一、课设主题与灵感来源咱小组的课设主题啊，是关于校园环保的。
这灵感呢，就来自于咱每天在校园里看到的那些事儿。
你想啊，校园里垃圾桶旁边老是有垃圾，感觉就很不环保嘛。
而且有时候花草树木也被破坏了，看着可心疼了。
咱们就想啊，能不能通过这次课设，搞点啥东西来改善这种情况呢。
二、小组成员及分工咱小组有五个人呢。
小张可机灵了，他负责找资料，收集那些关于校园环保的各种数据啥的。
小李是个细心的人，他就负责整理这些资料，把有用的挑出来。
小王呢，点子特别多，他就专门想那些创意，比如说怎么让同学们更愿意参与到环保活动中来。
小赵画画可好了，宣传海报啥的就交给他了。
我呢，就负责把大家的东西整合起来，写成最后的报告。
三、课设的主要内容1. 现状分析校园里的环境问题还真不少呢。
垃圾乱扔这个是最明显的，像操场、食堂周围，经常能看到垃圾。
还有水资源浪费，有些同学洗手的时候水开得老大了，也不知道珍惜。
绿化方面呢，虽然有很多花草树木，但是有些地方被踩出了小路，那些花花草草就遭了殃。
2. 解决方案我们想了好多办法呢。
首先是宣传方面，要让同学们知道环保的重要性。
我们打算做一些有趣的海报，贴在校园里显眼的地方。
海报上画一些可爱的小动物，然后写着“请不要乱扔垃圾，不然我就没家了”之类的俏皮话。
还想搞一些环保活动，比如环保知识竞赛，获胜的同学可以得到一些小奖品，像环保的笔记本或者小绿植啥的。
在基础设施方面呢，我们建议在垃圾桶旁边多设置一些温馨提示，比如说“垃圾入桶，校园更靓”。
对于水资源浪费的问题，可以在水龙头旁边装那种节水器，还可以贴一些节约用水的标语，像“珍惜每一滴水，就像珍惜你的眼泪”。
3. 预期效果我们希望通过这些措施，校园里的垃圾能明显减少，同学们的环保意识能大大提高。
看到垃圾桶旁边的提示，大家能自觉地把垃圾扔进去。
参加了环保知识竞赛的同学，能把学到的环保知识传播给更多的人。
水资源浪费的情况也能得到改善，水龙头旁边不再是水漫金山了。
《计算机组成原理》课程设计报告
7.连接实验线路…………………………………………………………………..12
8.运行与调试……………………………………………………………………..13
五总结…………………………………………………………………………………………….13
六参考文献…………………………………………………………………………………………15
OUT addr
0011 0000 XXXX XXXX
[addr] -> LED
JMP addr
0100 0000 XXXX XXXX
[addr] -> PC
4
（1）微指令格式
微指令字长共24位，其控制位顺序如下表所示：
A字段
B字段
C字段
15
14
13
选择
12
11
10
选择
9
8
7
选择
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
110
110
000110
0B
0
0
0
0
0
0
0
1
1
110
110
110
011000
0C
0
0
0
0
0
0
0
1
1
110
110
110
001101
0D
0
0
0
0
0
0
0
0
1
101
000
110
000001
18
0
0
计算机组成原理 课程设计报告
成绩：计算机组成原理课程设计实验报告复杂模型机设计姓名 _曾凯杨班级 _计算机102学号 _ 40实验地点 _计算机实验室四楼实验时间 _3月6日指导教师刘晶一、概述这次设计我们将完整设计一台模型计算机，通过一个复杂模型机设计实验来进行实际的计算机设计和实现，进一步建立整机的概念。
通过实验使学生掌握计算机由哪些部件所组成，各部件间又是如何进行协调工作的。
二、设计的基本概念和原理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。
在此基础上 就可以拟出各种信息传送路径 以及实现这些传送所需要的微命令。
对于部件设置 比如要确定运算器部件采用什么结构 控制器采用微程序控制。
设计总体结构及机器指令、微指令。
根据设计的接线图搭好模型机电路 利用设计的指令编写程序并在机器上运行数据通路确定后，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，需考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中，哪些微操作不能安排在同一条微指令中。
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。
在此基础上，就可以拟出各种信息传送路径，以及实现这些传送所需要的微命令。
对于部件设置，比如要确定运算器部件采用什么结构，控制器采用微程序控制还是硬布线控制等。
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，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。
三、总体设计(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 构造一台复杂模型计算机 建立一台基本完整的整机。
(2)为其定义至少十条机器指令 并编写相应的微程序 通过联机调试 观察计算机执行指令 从取指令、指令译码、执行指令等过程中数据通路内数据的流动情况。
（3）进一步掌握整机概念在总调试前，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，才能保证整机的运行正确。
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重庆大学课程设计报告
课程设计题目：微程序设计
学院：计算机学院
专业班级：计算机科学与技术6班
年级：2012级
姓名：李航、周奥力、彭翔
学号：20125075、20125089、20125086
完成时间：2014 年12 月26 日成绩：
指导教师：冯永
重庆大学教务处制
课程设计指导教师评定成绩表姓名：李航学号：20125075
指导教师评定成绩：
指导教师签名：年月日
重庆大学本科学生课程设计任务书
说明：学院、专业、年级均填全称，如：计算机学院、计算机科学与技术、2010。
课程设计正文
一．设计要求
用微程序控制器实现以下指令功能:
调用：
CALL addr ;指令功能与80X86相同，addr是8位二进制地址
返回：
RET ；
存储器到存储器传送：
MOV mem
i , mem
j
; mem
i
←(mem
j
), i<>j，mem
i
内存单元地址
带左移的加法运算：
ADD R
i , R
j
, N ; R
i
←（R
i
）+（R
j
）<<N ，R
j
中内容不变
二．详细设计
1.确定指令格式（李航、周奥力共同完成）
要求的指令有Call、Ret、Mov、Add，为了方便写指令我们添加了IN、HLT、LDI、OUT指令，指令的格式如下：
单字节指令，Ret，HLT:
三字节指令，Mov：
说明：其中括号中的1 表示指令的第一字节，2 表示指令的第二字节；
Rs 为源寄存器，Rd为目的寄存器(00-11分别对应选定寄存器R0-R3)；
2.确定所有指令的操作码，如下所示：（李航、周奥力共同完成）
3.本次实验用到的指令译码电路如下：（李航、周奥力共同完成）
根据以上的电路图，得出了每条指令对应的微程序入口地址：
4.根据以上得到的微程序入口地址，我们设计了如下的微程序流程图：（李航完成）
本次设计的微指令格式是参照实验八的格式，相关内容如下：
根据微指令流程图和微指令格式，我们设计了如下表所示的微指令：
5.在.txt文档写了如下机器指令和微程序：（李航、周奥力、彭翔共同完成）$P 00 00
$P 01 00 ;将IN单元的数据送入R0中
$P 02 01
$P 03 00 ;将IN单元的数据送入R1中
$P 04 52
$P 05 38 ;将保存在内存中的立即数送到R2中，作为堆栈初值
$P 06 12
$P 07 0d ;执行CALL指令，进入地址为0DH的子程序入口
$P 08 44
$P 09 03 ;RO->(RO+R1)<<3位
$p 0a 70
$p 0b 40 ;R0->OUT
$P 0c 60 ;停机
$P 0d 30
$P 0e 20
$P 0f 21 ;MOV指令，将内存中20单元的数写入21单元中$P 10 22 ;RET
$P 20 13 ;数据
$P 21 25 ;数据
$M 00 000001
$M 01 006D43
$M 03 107070
$M 04 06B205
$M 05 006D46
$M 06 10A007
$M 07 006608
$M 08 200C09
$M 09 00D341
$M 0E 00001A
$M 11 106012
$M 12 102013
$M 13 006D54
$M 14 106015
$M 15 208201
$M 16 001617
$M 17 04B218
$M 18 006D59
$M 19 10201A
$M 1A 001628
$M 1B 103001
$M 1C 10601D
$M 1D 280401
$M 1E 000001
$M 20 001621
$M 21 04B201
$M 22 105163
$M 23 001624
$M 24 063201
$M 25 106026
$M 26 183001
$M 28 03B229
$M 29 00922A
$M 2A 06222B
$M 2B 00802C
$M 2C 0000CE
$M 30 006D65
$M 31 001604
$M 32 006622
$M 33 006D51
$M 34 002416
$M 35 006D5B
$M 36 000036
$M 37 006D5C
三．测试（彭翔单独完成）
首先按照如下电路图连接电路：
数据通路图如下：
运行:
将时序与操作台单元的开关KK1 和KK3 置为‘运行’档，进入软件界面，首先将程序装载进去，然后选择菜单命令“【实验】—【复杂模型机】”，打开复杂模型机数据通路图。
按动CON 单元的总清按钮CLR，然后通过软件运行程序，选择相应的功能命令，即可联机运行、监控、调试程序。
测试结果：
IN指令，0E R0
LDI指令,(05) R2
CALL指令，将PC保存于39H中
MOV指令，将内存中20单元的数写入21单元中
Ret指令
Add指令，RO (RO+R1)<<3位
OUT 指令，R0 OUT
四．实验小结
实验结果完全符合当初的设计，各个微指令都实现了预先设计的目标，机器程序的测试也达到预期的效果。
五．参考文献
《计算机组成原理实验指导书》重庆大学计算机学院
《深入理解计算机系统》Randal E.Bryant David O’Hallaron编，中国电力出版社，2004年5月
《计算机组成和设计》David A.Patterson John L.Hennessy编,机械工业出版社，第4版
《计算机组成和设计》David A.Patterson John L.Hennessy编,机械工业
出版社，第3版
六．个人总结
通过本次课程设计,不仅巩固了在课堂上学习的知识,而且还锻炼了我们的实际动手能力.理解了复杂模型机的组成;通过自己设计微程序,也明白了微程序的实质和工作原理。
我在这次课程设计中负责微程序代码的设计和编写，当然我还有一个队友，在和他讨论的过程中，我也学习到了很多新的知识，同时发现了自己的不足之处。
在设计的过程中，我感觉最难的就是Add指令的设计了，因为该指令需要将源寄存器和目的寄存器中的数相加后左移多位后再送回到目的寄存器。
实现相加是很简单的，但是复杂模型机的ALU单元没有左移多位的功能，只能利用循环来解决这个问题。
所以我们利用到了微指令的P<3>字段，但是在前面的实验中老师并没有讲过这方面的知识，我们只好去通过翻阅实验指导书来学习它的使用方法，最后通过一个中午的努力，终于完成了该指令的设计。
这次课程设计中，我认为最不起眼但最重要的就是电路图的连接了。
因为就算微程序设计的再好，实验电路图一旦连错，就不能进行相关的测试了，这就会影响到我们，使我们不能继续做下去。
实验图的连接是彭翔完成的，他很快就完成了电路的连接，我们才能顺利地进行测试。
所以，团队合作才是最重要的，每个人都有自己的长处，用别人的长处去弥补自己的短处，这样在短时间内攻克难题。