CISC 模型机设计-计算机组成原理课程设计

简介: 模型机设计四大类指令共十六条,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。

0003 CISC 模型机设计(计算机组成原理课程设计)


@TOC


基本要求

设计一台CISC模型计算机。

具体要求

1. 数据格式和指令系统
        2. 数据通路
        3. 时序系统
        4. 微指令格式
        5. 微程序控制器
        6. 微程序流程图
        7. 微程序代码表


一、数据格式和指令系统

数据的位数:如8位。

   数据格式:如定点数

   指令的类型:

       按功能分:算逻运算、数据存取、程序控制、输入输出

           按存取方式分:RR型、RS型

   指令的格式和编码:

              指令长度:单字节、双字节

              操作码格式:如固定长度(4位)

           操作数的位数:原寄存器、目的寄存器的表示

                   数据字节的含义:地址、数据

1).数据格式

模型机规定采用定点补码表示法表示数据,且字长为8位,其格式如下:

在这里插入图片描述

2).指令格式

模型机设计四大类指令共十六条,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:

在这里插入图片描述

其中,OP-CODE为操作码,Rs为源寄存器,Rd为目的寄存器,并规定:9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式

(2) 访内指令及转移指令

模型机设计2条访问指令,即存数(STA)、取数(LDA),2条转移指令,即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC),指令格式为:

在这里插入图片描述

其中,OP-CODE为操作码, Rd为目的寄存器,D为位移量(正负均可),M为寻址方式,其定义如下:

在这里插入图片描述

(3) 输入输出指令

在这里插入图片描述

其中,addr=01 时,选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为入设备,addr=10时,选中“OUTPUT DEVICE”中的数码快作为输出设备。

(4) 停机指令

在这里插入图片描述

这类指令只有一条,即停机指令HALT

3)供参考的指令系统之一

在这里插入图片描述

二、数据通路

1)数据通路框图(两种可参考)

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2)数据通路总图(proteus模拟)

软件模拟:

在这里插入图片描述

导出后:

在这里插入图片描述

2)数据通路分图(proteus模拟)

(1)通用寄存器

在这里插入图片描述

(2)ALU

在这里插入图片描述

(3)指令寄存器

在这里插入图片描述

(4)控制存储器

在这里插入图片描述

(5)其他部件分图

包括指令译码、程序计数器,数据地址寄存器,地址总线、存储器、数据总线等因篇幅原因不再展示,需要请前往资源学习与下载。

三、微程序控制器

微指令格式

在这里插入图片描述

1)微程序控制器框图

在这里插入图片描述

2)微程序控制器总图(proteus模拟)

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

四、时序

1)时序系统图

在这里插入图片描述

2)时序波形图

在这里插入图片描述

3)起停控制电路图

在这里插入图片描述

五、微程序

1)供参考的微程序流程图1

在这里插入图片描述

2)供参考的微程序流程图2

在这里插入图片描述

3)微程序代码表

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述


资源说明

资源包括

模型机.pdsprj、模型机.bmp、时序系统图B5.docx、数据通路分图B5.docx、数据通路框图B5.docx、数据通路总图A3.docx、微程序控制器.bmp、微程序控制器.pdsprj、微程序控制器框图B5.docx、微程序控制器总图B5.docx、计算机组成原理课程设计说明等文件

计组课设 模型机文件(proteus模拟)

包括:

在这里插入图片描述

计组课设报告ppt以及时序、微程序图文件

包括:

在这里插入图片描述

微程序控制器文件(proteus模拟)

包括:

在这里插入图片描述

本资源运行环境

模型机运行环境:proteus8 professional、windows10

注意:proteus7软件可能无法打开本模型机

资源学习与下载

CSDN下载:计组课设 模型机文件(proteus模拟)

CSDN下载:计算机组成原理课设 报告ppt以及时序、微程序图

CSDN下载:计算机组成原理课设 微程序控制器(proteus模拟)

联系作者

如需要本资源下载也可以直接添加作者QQ,并可以获取资源预览、软件安装、工程导入、协助运行、算法解释、报告协助撰写等售后服务

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