实验六基本模型机的设计与实现

2024-04-16 21:44:05

实验六基本模型机的设计与实现

一、目的任务
完成基本模型机的数据测试，验证并记录运行结果，分析程序的运行过程及各主要功能部件功能。
二、设计内容
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。
机器指令集见下表：

在这里，前面六位来选择和设置ALU运算器要做的操作，SHE_EN是用于移位的控制信号操作，INTR和PC_INC用于取指令和让PC自增，A字段中是数据到总线的相关信号，B字段是总线到相应的存储器寄存器的相关信号，P字段用于判断跳转，是否为HLT等，JMP_CLR是跳转相关的信号，最后的uA4~uA0五位是用于跳转到下址。
A，B，P字段内容
A字段 B字段 P字段

微指令流程图如下

其中图上每条指令都根据指令码的前四位，即OP码来实现跳转。上图有每一条指令所需要的周期，比如IN指令需要三个周期。同时每个框图的左侧还有该周期所对应的操作信号。
基于微指令结构，设计了以下的电路，并将测试代码烧写到ROM中去，把24位微指令代码烧写到3个MROM中去。

图2电路图
结果分析
测试代码如下所示：
ORG 0000H
DB 00100000B;IN R0,SW
DB 00110000B
DB 00001010B;ADD R0,[OAH]
DB 01110000B
DB 00001011B;STA R0,[OBH]
DB 10100000B;OUT
DB 11000000B
DB 00001010B;SUB [OAH]
DB 11010000B;RLC
DB 00000001B;HLT
END
编译代码后，然后开始运行程序：
首先是IN指令

图3-1测试IN指令

图3-2测试IN指令局部放大图

图3-3外设中的数据存到R0寄存器中
然后是ADD指令

图4-1测试ADD指令
图4-2运算结果保存到R0中
下一条是STA指令

图5-1测试STA指令
图5-2R0中的FF存入到RAM

下一条指令是OUT指令，将R0中的数据输出到显示屏上。

图6-1测试OUT指令

图6-2测试OUT指令放大图
下一条指令是SUB指令，是减法指令

图7-1测试SUB指令

图7-2FF-0A的结果F5存入R0中去
下一条指令是RLC指令，实现逻辑右移位。

图7-1测试RLC指令

图7-2测试RLC指令寄存器放大图
最后是HLT指令。

图8停机HLT指令测试图
完成最后一条停机指令，完成测试程序。
（一）IN指令：

图1.1R0的值

图1.2外部输入设备输入的值
两个值一致，IN指令完成。
（二）ADD指令：

图2.1 R0的值给DA

图2.2 ROM中0AH中的值给DB

图2.3 ALU输出的结果

图2.4 ALU的值给R0
（三）STA指令

图3.1 R0的值给ROM
（四）OUT指令

图4.1 将RAM的值输出
五、实验总结
hhhhhhhh

实验六基本模型机的设计与实现相关推荐

计算机组成原理复杂模型机设计思路,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...
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 ...
多思计算机组成原理实验：模型机课程设计
第十一章模型机课程设计计算机组成原理实验教程基于多思网络虚拟实验系统张雯雰实验目的融会贯通所学知识,设计和调试一台模型计算机进一步掌握计算机组成的基本原理,建立整机概念培养工程设计和研 ...
计算机组成与结构课内实验：16位模型机的设计
我们当时是有两个实验的.一个是计组课内的实验:16位模型机的设计.还有一个是计组的最终大课设:计算机组成与结构综合实验,另一篇文章我将给出综合实验的报告第一个是课内的设计实验: 引言 1.1 设计目 ...
计算机组成原理模型机设计实验总结,计算机组成原理课程设计实验报告-基本模型机设计与实现.docx...
计算机组成原理课程设计实验报告-基本模型机设计与实现计算机组成原理实验报告评语: 成绩教师: 年月日班级: 1403011 学号: 140301124 姓名: ...
计算机组成原理复杂模型机设计思路,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修订稿-20210605021855.docx-原创力文档...
文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 计算机组成原理实验报告基本模型机和复杂模型机的设 ...
计算机组成原理 rl,计算机组成原理实验exp_8(带移位运算的模型机的设计与实现)...
计算机组成原理实验指导书唐都版实验8 一实验目的 (1) 熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路. (2) 学习设计与调试计算机的基本步骤及方法. 实验八带移位运算的模型机的设计与实现一实 ...
计算机模型机设计实验报告,计算机组成原理课程设计实验报告-基本模型机设计与实现...
计算机组成原理课程设计实验报告-基本模型机设计与实现 (12页) 本资源提供全文预览,点击全文预览即可全文预览,如果喜欢文档就下载吧,查找使用更方便哦! 14.90 积分计算机组成原理实 ...
设计一台模型计算机实现下列指令系统,基本模型机的设计与实现1
中国计量学院计算机组成原理课程设计报告书基本模型机的设计与实现班级 0X计算机X班学号 XXXXXXX 姓名 XX 指导教师 XXX 日期 2008/ 01/ 10 一.实验目的 1. ...
计算机组成原理课程设计-基本模型机的设计与实现
基本模型机的设计与实现设计目的 1. 综合运用所学计算机组成原理知识,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的模型计算机. 2. 通过一台模型机的设计过程,明确计算机的控制原 ...

最新文章

热门文章