一台模型机的总体设计

复杂模型机实验实验报告（共9篇）

复杂模型机实验实验报告(共9篇)_复杂模型机实验报告计算机组成原理实验报告实验题目：一台模型计算机的总体设计之复杂模型机设计实验目的：(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)为其定义至少五条机器指令，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，进一步掌握整机概念。

实验设备TDN-CM+教学实验系统一套、微型计算机一台、排线若干。

实验原理：(1)数据格式及指令系统：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：其中，第7位为符号位，数值表示范围是－27 ≤X≤27－1 ②指令格式模型机设计4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。

A．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为目标寄存器，并规定：九条算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式见表5.2－1。

B.访问及转移指令：模型机设计两条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA)，两条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移(BZC)，指令格式如下：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：本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。

C．I/O指令：输入(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令，其格式如下：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“OUTPUT DEVICE”中的数码块作为输出设备。

D．停机指令：停机指令格式如下：HALT指令，用于实现停机操作。

③指令系统：本模型机共有16条基本指令，其中算术逻辑指令七条，移位指令两条，访问内存指令和程序控制指令四条，输入/输出指令两条，其它指令一条。

基本模型机设计与实现

基本模型机设计与实现
基本模型机是一种计算机系统的设计与实现方法，它包括计算机硬件的设计和基本指令集的设计。

基本模型机的设计思路是将计算机系统抽象为多个功能模块，每个模块负责执行特定的任务。

这些功能模块包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出系统等。

基本模型机的CPU是计算机的核心，负责执行指令和进行算
术逻辑运算。

CPU由控制器和运算器组成。

控制器负责指令
的解码和执行，运算器负责算术逻辑运算的执行。

控制器和运算器之间通过数据通路进行数据传输。

存储器用于存储程序和数据，包括主存储器和辅助存储器。

主存储器是计算机的内部存储器，用于存储正在执行的程序和数据。

辅助存储器如硬盘和光盘用于长期存储程序和数据。

输入输出系统用于与用户进行交互和与外部设备进行数据传输。

输入设备如键盘和鼠标，输出设备如显示器和打印机。

基本模型机的指令集是计算机的操作指令集合，包括数据传输指令、算术逻辑运算指令、控制指令等。

每个指令由操作码和操作数组成，操作码表示指令的类型，操作数表示指令的操作对象。

基本模型机的实现可以通过电路设计和编程实现。

电路设计包括逻辑门电路的设计和电路连接的设计。

编程可以使用低级语
言如汇编语言或高级语言如C语言进行。

基本模型机的设计与实现需要考虑诸多因素，如性能、可靠性、成本等。

设计者需要在这些因素之间做出权衡，以实现一个满足需求的计算机系统。

试验八基本模型机的设计与实现

实验八基本模型机的设计与实现1、实验目的和要求：（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以构造一台基本模型实验计算机。

（2）根据五条机器指令及其相应的微程序，设计实现一定功能的程序，上机调试，以掌握计算机硬件组成和工作过程。

2、实验设计实现的基础：（1）实验原理部件实验过程中，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，实验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。

①有关微控制器部分在前一实验中已详细介绍②主存储器的读、写和运行为了向主存储器RAM中装入程序或数据，并检查写入的正确性和能正常运行主存储器中的程序，必须设计三个控制操作微程序。

◆存储器读操作：拨动总清开关后，置控制开关SWC、SWA为“0 0”时，按要求连线后，连续按“启动运行”开关，可对主存储器RAM连续手动读操作。

◆存储器写操作：拨动总清开关后，置控制开关SWC、SWA为“0 1”时，按要求连线后，再按“启动运行”开关，可对主存储器RAM进行连续手动写入。

◆运行程序：拨动总清开关后，置控制开关SWC、SWA为“1 1”时，按要求连线后，再按“启动运行”开关，即可转入到第01号“取址”微指令，启动程序运行。

③指令寄存器介绍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，先把它从内存取到缓冲寄存器中，然后再传送到指令寄存器。

指令划分为操作码和地址码字段，由二进制构成，为了执行任何一条给定的指令，必须对操作码进行测试P(1)，通过节拍脉冲T4的控制以识别所要求的操作。

“指令译码器”根据指令中的操作码进行译码，强置微程序控制器单元的微地址，使下一条微指令指向相应的微程序首地址。

④输入/输出设备本系统有两种外部I/O设备，一种是二进制代码开关KD0～KD7，它作为输入设备INPUT；另一种是数码显示块，它作为输出设备。

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。

基本模型机的设计与实现

基本模型机的设计与实现1.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、为其定义五条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试，掌握整机软硬件组成概念。

2.设计内容2.1设计原理部件实验过程中，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。

2.1.1有关微控制器部分的介绍微程序控制电路：微程序控制器的组成见图10，其中控制存储器采用3片2816的E2PROM，具有掉电保护功能，微命令寄存器18位，用两片8D触发器(74273)和一片4D(74175)触发器组成。

微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器(7474)组成，它们带有清“0”端和预置端。

在不判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。

当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。

在该实验电路中设有一个编程开关(位于实验板右上方)，它具有三种状态：PROM (编程)、READ(校验)、RUN(运行)。

当处于“编程状态”时，实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。

当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。

当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。

图中微地址寄存器输出端增加了一组三态门，目的是隔离触发器的输出，增加抗干扰能力，并用来驱动微地址显示灯。

微指令格式：上图为地址转移逻辑电其中UA5--UA0为6位的后续微地址，A，B，C为三个译码字段，分别由三个控制位译码出多个微命令。

模型机设计与实现报告

模型机设计与实现报告一、引言随着计算机技术的快速发展，模型机已经成为了一个重要的研究领域。

模型机的设计和实现不仅可以帮助人们更好地理解计算机基本原理，而且还可以培养学生的动手能力和创新思维。

本文将介绍我们小组设计和实现的一台模型机，包括设计思路、硬件和软件实现，以及功能和应用。

二、设计思路我们的模型机以现代计算机的基本原理为基础，采用冯·诺依曼结构。

核心思想是将计算机分为五大部分：中央处理器（CPU）、内存（Memory）、输入设备（Input）、输出设备（Output）和控制器（Control Unit）。

CPU 是整个计算机的核心，负责处理数据和指令。

Memory存储程序和数据。

Input和Output分别处理用户的输入和输出。

Control Unit负责控制整个计算机的工作流程。

三、硬件实现我们的模型机采用了简化的硬件组件，包括：- 中央处理器（CPU）：采用单核心的微处理器，包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）。

- 内存（Memory）：采用随机存取存储器（RAM），用于存储指令和数据。

- 输入设备（Input）：采用键盘作为输入设备，用户可以输入数据和指令。

- 输出设备（Output）：采用显示器作为输出设备，用户可以查看计算结果。

- 控制器（Control Unit）：采用简单的控制电路，用于控制各个硬件组件的工作流程。

四、软件实现我们使用汇编语言编写了一套简单的指令集，包括数据传输指令、算术运算指令和控制指令等。

同时，我们还编写了一套操作系统，用于管理内存、处理输入输出和控制程序的执行流程。

五、功能和应用我们的模型机具备基本的计算功能，可以进行加减乘除等算术运算，并可以支持条件判断和循环等控制结构。

同时，我们还支持了一些额外的功能，比如可以调用指定的函数和库，可以进行简单的图形化界面设计等。

我们的模型机可以用于教学、研究和娱乐等领域。

对于学生而言，可以帮助他们更深入地理解计算机原理，提高动手能力。

计算机硬件课程设计--简单模型机设计

计算机硬件综合课程设计报告简单模型机设计一、设计要求硬件：TDN-CM+计算机组成原理实验系统一台，PC机一台，排线若干，串口线一根。

软件：CMP软件二、设计目的1.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。

2.通过这次课程设计，建立整机的概念，对程序进行编辑，校验，锻炼理论联系实际的能力。

3.通过本次课程设计熟悉和训练设计思路与实现方法。

4.通过本次课程设计锻炼团队合作的能力和团队问题的解决。

三、设计电路及连线设计电路及连线实验图如下图1-1所示。

图 1-1 简单模型机连线图四、设计说明本次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个微程序。

本次课程设计采用五条机器指令：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（前4位为操作码）：助记符机器指令码说明微程序入口地址 IN 0000 0000 “INPUT DEVICE ”中 10 的开关状态→R0 0001 0000 ×××× ×××× R0+[addr]→R0 11 0010 0000 ×××× ×××× R0→[addr] 12 0011 0000 ×××× ×××× [addr]→BUS 13 0100 0000 ×××× ×××× addr →PC 14 ADDaddr STAaddr OUTaddr JM P addr其中，IN 为单字长（8位），其余为双字长，×××× ××××为addr 对应的二进制地址码。

飞机模型的设计概要

第一步,整体设计。

1。

确定翼型。

我们要根据模型飞机的不同用途去选择不同的翼型。

翼型很多,好几千种。

但归纳起来,飞机的翼型大致分为三种。

一是平凸翼型,这种翼型的特点是升力大,尤其是低速飞行时。

不过,阻力中庸,且不太适合倒飞。

这种翼型主要应用在练习机和像真机上。

二是双凸翼型。

其中双凸对称翼型的特点是在有一定迎角下产生升力,零度迎角时不产生升力。

飞机在正飞和到飞时的机头俯仰变化不大。

这种翼型主要应用在特技机上。

三是凹凸翼型。

这种翼型升力较大,尤其是在慢速时升力表现较其它翼型优异,但阻力也较大。

这种翼型主要应用在滑翔机上和特种飞机上。

另外,机翼的厚度也是有讲究的。

同一个翼型,厚度大的低速升力大,不过阻力也较大。

厚度小的低速升力小,不过阻力也较小。

因为我做的是练习机,那就选用经典的平凸翼型克拉克Y了。

因伟哥有一定飞行基础,速度可以快一些,所以我选的厚度是12%的翼型。

实际上就选用翼型而言,它是一个比较复杂、技术含量较高的问题。

其基本确定思路是:根据飞行高度、翼弦、飞行速度等参数来确定该飞机所需的雷诺数,再根据相应的雷诺数和您的机型找出合适的翼型。

还有,很多真飞机的翼型并不能直接用于模型飞机,等等。

这个问题在这就不详述了。

机翼常见的形状又分为:矩形翼、后掠翼、三角翼和纺锤翼(椭圆翼。

矩形翼结构简单,制作容易,但是重量较大,适合于低速飞行。

后掠翼从翼根到翼梢有渐变,结构复杂,制作也有一定难度。

后掠的另一个作用是能在机翼安装角为0度时,产生上反1-2度的上反效果。

三角翼制作复杂,翼尖的攻角不好做准确,翼根受力大,根部要做特别加强。

这种机翼主要用在高速飞机上。

纺锤翼的受力比较均匀,制作难度也不小,这种机翼主要用在像真机上。

因为我做的是练习机,就选择制作简单的矩形翼。

翼梢的处理。

由于机翼下面的压力大于机翼上面的压力,在翼梢处,从下到上就形成了涡流,这种涡流在翼梢处产生诱导阻力,使升力和发动机功率都会受到损失。

为了减少翼梢涡流的影响,人们采取改变翼梢形状的办法来解决它。

计算机组成原理课程设计报告基本模型机的设计与实现

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-
2、实验设备-
3、课程设计步骤-
3.1、所设计计算机的功能和用途-
3.2、指令系统-
3.3、总体结构与数据通路-
3.4、设计指令执行流程-
3.5、微指令代码化-
3.6、组装和调试-
4、课程设计总结-
5、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：。

课程设计：基本模型机的设计

课程设计题目基本模型机的设计——加减法指令的实现学院计算机科学与技术学院专业物联网工程班级1103姓名母世涛指导教师程艳芬2013 年 1 月17 日目录课程设计任务书 (3)1.设计的目的及设计原理 (4)1.1设计的目的 (4)1.2设计的原理 (4)2.模型机设计 (5)2.1模型机的逻辑框图 (5)2.2指令系统及其指令格式 (5)3.微程序设计及实现 (8)3.1 微程序入口地址的形成 (8)4.模型机中时序的设计。

(9)4.1时序图 (9)4.2 指令执行流程 (10)5.源程序,程序的指令代码及微程序 (11)5.1源程序 (11)5.2程序的指令代码 (11)6.上机实现 (11)6.1运行流程图 (12)6.2累加器A、寄存器、存储器的数据变化以及数据流程 (13)7.课程设计总结 (13)课程设计任务书学生姓名：母世涛专业班级：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”、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。

模型机设计与实现

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

RISC模型机的设计及实现

《计算机组成与系统结构》课程设计报告报告题目：RISC模型机的设计及实现作者所在系部：计算机科学与工程系作者所在专业：计算机科学与技术作者所在班级：0作者姓名：0指导教师姓名：0完成时间：0目录目录 (1)内容摘要 (2)关键词 (2)课程设计任务书 (3)第1章绪论 (4)1.1 设计地点 (4)1.2 设计目的 (4)1.3 设计内容 (4)1.4 实验的环境： (4)第2章基础知识 (5)2.1 概述 (5)2.2 主要技术要点 (6)2.2.1 ALU部件 (6)2.2.2. 存储体 (6)2.2.3 控制器 (6)第3章系统设计与实现 (7)3.1 模型机结构 (7)3.2 程序设计原理 (7)3.2.1 数据格式及指令格式 (7)3.2.2 指令系统 (8)3.3 机器指令设计 (9)3.4 联机实验 (10)3.4.1 实验连线 (10)3.4.2 实验步骤 (10)3.4.3 实验测试： (12)第4章实验总结 (13)参考资料 (13)内容摘要计算机系统是包括计算机硬件和软件的一个整体，两者不可分割，但处于不同的层次上。

计算机系统的层次结构模型中，第0层是硬件内核(逻辑线路)，第1、2层是指令系统和实现该指令系统所采用的技术（组合逻辑技术、微程序控制技术、PLA控制技术），第3、4层为系统软件，第5层为应用软件，第6层是系统分析。

计算机组成原理涉及到的是第0、1、2这3层。

本次计算机组成原理的课程设计主要是实现一个较完整的模型机，在实验中了解，熟悉完整的单台计算机基本组成原理，掌握计算机中数据表示方法、运算方法、运算器的组成、控制器的实现、存储器子系统的结构与功能、输入/输出系统的工作原理与功能。

以及增强自己的动手能力。

课设主要依托组成原理实验室设备EL-JY-II来完成的，在实验当中利用了实验设备厂商开发的工具以及部分源程序代码。

在此说明。

在实验中我要感谢杨老师的辛勤付出，每天来到实验室指导我们进行实验，在此特别提出感谢。

一台模型机的总体设计

哈尔滨师范大学学年论文题目一台模型机的设计学生指导教师年级2009级专业计算机科学与技术系别计算机科学与技术学院计算机科学与信息工程学院哈尔滨师范大学2012年月论文提要计算机的发展突飞猛进，日新月异，短短50年中，已经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模/超大规模集成电路计算机等四代的发展历程。

各代计算机的更替除主要表现在组成计算机的电子元器件的更新换代外，还集中表现在计算机系统结构和计算机软件技术的改进上。

正是这几方面的飞速进步，才使得计算机的功能、性能一代比一代明显提高；而体积一代比一代明显缩小，价格一代比一代明显降低。

今天，一台计算机的性价比远比第一代电子管计算机的高出了成千上万倍。

我们掌握其中的原理设计出一台教学用的模型机是必然的趋势，掌握其中的原理，我们采取较简单的组成模式，以尽量简洁的设计来完成这一模型机。

一台模型机电而设计与实现摘要：自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台数字电子计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)以来，计算机的发展突飞猛进，日新月异。

短短50年中，已经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模/超大规模集成电路计算机等四代的发展历程，并自80年代中期起，开始了以模拟人的大脑神经网络功能为基础的第五代计算机的研究。

模型机的结构非常复杂，如果对模型机的结果和工作原理不了解的话在做模型机实验时将非常困难，所以在这里对模型机的结构、工作过程和控制器的控制原理等做详细介绍，以让大家更好的进行模型机实验，从而进一步理解计算机组成原理这门课程中的知识。

关键词：模型机；微指令；控制器；寻址方式一、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1-1所示。

图1-1 模型机结构图运算器。

运算器又由运算逻辑单元、数据暂存器、通用寄存器组成。

计算机硬件课程设计报告——复杂模型机设计

计算机硬件课程设计报告——复杂模型机设计计算机硬件课程设计报告复杂模型机设计一、实验目的经过一系列硬件课程的学习及相关实验后，做一个综合的系统性的设计，这在硬件方面是一个提高，进一步培养实践能力。

二、实验原理搭建一台8位模型机，指令系统要求有10条以上，其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。

三、实验思路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。

3、确定总体结构与数据通路：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，列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。

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，需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。

5、确定微程序地址：根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。

6、根据微指令格式，将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化，写入到控制存储器中的相应单元中。

7、组装、调试：在总装调试前，先按功能模块进行组装和分调，因为只有功能模块工作正常后，才能保证整机的运行正确。

四、实验原理1.指令系统及指令格式：指令系统应包括：算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O 指令、停机指令。

一般指令格式：DATA/ADDR00 M OPCODE RDDATA/ADDROP-CODE RS RD指令系统如: ADD RS,RD MOV DATA,RD MOV RS,[ADDR] JZ ADDRIN RD HALT其中RS 、RD为R0、R1、R2中之一，DATA为立即数，ADDR为内存地址。

2.指令微操作流程3.微指令格式299-b s1 s0 m 功能0 0 0 任意保持0 1 0 0 循环右移0 1 0 1 带进位循环右移0 0 1 0 循环左移0 0 1 1 带进位循环左移任意 1 1 任意装数4.微程序入口地址形成寄存器地址译码电路5.模型机的时序6.模型机数据通路7.微程序装载格式机器指令格式: $Pxxxx 微指令格式: $Mxxxxxxxx8.模型机组装电路图五、实验步骤：1、按照给定模型机组装电路图连接电路;2、连通实验箱与PC机，打开CMP软件，测试实验箱是否正常;3、设计微指令，画出其微操作流程图，并翻译成相应的微指令格式;4、设计包含这些微指令的机器指令程序，并翻译成相应机器指令格式;5、把设计好微指令和机器指令保存为TXT文件，然后装载入CMP;6、打开复杂模型机，然后用单步机器指令运行程序并调试;7、检查LED数码管输出结果是否正确，最后撰写实验报告。

矿产