计算机组成原理设计一个Isa,计算机组成原理

计算机组成原理课程设计报告

1 关于设计

1.1 设计目的及要求

通过一个完整的8位指令系统结构(ISA)的设计和实现，加深对计算机组成原理课程内容的理解，建立起整机系统的概念，掌握计算机设计的基本方法，培养科学的工作作风和分析、解决实际问题的工作能力。

综合运用计算机组成原理、数字逻辑和汇编语言等相关课程的知识，理解和熟悉计算机系统的组成原理，掌握计算机主要功能部件的工作原理和设计方法，掌握指令系统结构设计的一般方法，掌握并运用微程序设计(Microprogramming)思想，在设计过程中能够发现、分析和解决各种问题，自行设计自己的指令系统结构(ISA)。 1.2设计内容

基于TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统，设计和实现一个8位指令系统结

构(ISA)，通过调试和运行，使设计的计算机系统能够完成指定的功能。设计过程中要求考虑到以下各方面的问题：

⑴指令系统风格(寄存器-寄存器，寄存器-存储器，存储器-存储器)； ⑵数据类型(无符号数，有符号数，整型，浮点型)； ⑶存储器划分(指令，数据)；

⑷寻址方式(立即数寻址，寄存器寻址，直接寻址等)； ⑸指令格式(单字节，双字节，多字节)；

⑹指令功能类别(算术／逻辑运算，存储器访问，寄存器操作，程序流控制，输入／输出)；

⑺依据CPI值对指令系统进行性能分析。 1.3 仪器

TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统一台，排线

2 设计分析

2.1时序分析

TDN-CM++计算机组成原理实验教学系统时序功能部件：

实验所用的时序电路原理如下图2.1可产生四个等间隔的时序信号TS1~TS4，

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