《计算机组成原理》课程设计汇本案报告

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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：评语：实验态度：认真()一般()差()实验结果：正确()部分正确()错()实验理论：掌握()熟悉()了解()不懂()操作技能：强()一般()差()实验报告：好()一般()差()成绩：指导教师：曾宪文批阅时间：年月日目 录第一章实训任务概述 21.1实训目的 21.2 实训任务 2第二章设计内容 42.1 指令的执行流程 42.1.1“异或”指令 42.1.2读取指令 42.1.3 “ADD”指令 42.2 储存器 42.3 运算器 52.4 硬件系统 52.4.1计算机硬件组成 52.4.2 采用门电路设计一个8位的全加器电路 62.4.3 定点补码加减法装置逻辑框图 72.5 模型机综合实验 72.5.2 转移实验 7第三章图表格式 83.1“异或”指令 83.2 读取指令 83.3“ADD ”指令 93.4 储存器 103.5 设计计算机运算器 113.6 了解计算机硬件系统 173.6.1 8位全加器 173.6.2 定点补码加减法逻辑图 173.7 运算器的逻辑组成及设计模型及综合实验 183.7.1 移位/取反实验 183.7.2 转移实验 20第四章个人总结 224.1 主要结论 224.2 对实训的认识 22参考文献 23致谢 24 第一章 课设任务概述1.1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。1.2 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” 指令的指令格式操作码 DR SR(2)把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。操作码DR SR(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 “INPUT DEVICE”中的开关状态àR0②ADD addr 0001 0000 ×××× R0+[addr] àR0③STA addr 0010 0000 ×××× R0à [addr]④OUT addr 0011 0000 ×××× [addr] àBUS⑤JMP addr 0100 0000 ×××× addràPC2、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。假设SRAM芯片有CS和WE控制端，CPU地址总线A15——A0 ，数据总线为D15——D0 ，控制信号为R / W(读 / 写)，MREQ(当存储器读或写时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求：(1) 满足已知条件的存储器，画出地址码方案。(2) 画出ROM与RAM同CPU连接图。②要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当 CS 有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。试问：。<1> 数据寄存器多少位？<2> 地址寄存器多少位？<3> 共需多少片EPROM?画出此存储器组成框图。③某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H,假定RAM芯片有和信号控制端。CPU的地址总线为A15-A0，数据总线为D15-D0，控制信号为R/(读/写)， (访存)，要求：(1) 画出地址译码方案。(2) 将ROM与RAM同CPU连接。3、设计计算机运算器(包括逻辑框图与指令系统，以及各指令的微程序流程图)4、了解计算机的硬件系统。就计算机的某些硬件组成部分，说明对其认识。(1)采用门电路设计一个8位的全加器电路 (2)定点补码加减法装置逻辑框图5、运算器的组成及设计模型机综合实验。第二章 设计内容2.1 指令的执行流程2.1.1“异或”指令“异或” 指令的指令格式操作码 DR SR(DR:数据寄存器 SR：源寄存器)这条指令实现将目标寄存器DR的内容与源 寄存器SR的内容相异或并将结果存入目标寄存器DR的功能。2.1.2 读取指令操作码DR SR把源寄存器SR中的内容读到目标寄存器DR中。2.1.3 “ADD”指令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②ADD addr 0001 0000 ×××× R0+[addr] àR02.2 储存器②要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当 CS 有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。试问：。<1> 数据寄存器多少位？<2> 地址寄存器多少位？<3> 共需多少片EPROM?此存储器组成框图。2.3 运算器设计计算机运算器(包括逻辑框图与指令系统，以及各指令的微程序流程图)。指令系统是指计算机系统所有指令的集合，微程序是指实现一条机器指令功能的微指令序列，微指令是指实现一定操作功能的一组微命令，微命令对应着相应的微操作。这次课程设计我们设计了TRA、JIA、JIAN、YU、HUO等微指令。2.4 硬件系统2.4.1计算机硬件组成了解计算机的硬件系统。就计算机的某些硬件组成部分，说明对其认识。答：构成计算机的一般有“5大部分”，分别为：运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备。(1)运算器运算器用来实现算 关 键 词： 计算机组成原理 计算机 组成 原理 课程设计 本案 报告

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