计算机组成与系统结构课程设计报告_计算机体系结构设计报告-优快云博客

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本次计算机组成与系统结构课程设计中，学生需设计并实现一个具有16条指令的模型计算机。设计包括算术、逻辑、移位等基本操作，并采用微程序控制原理。通过指令取指、执行等步骤，实现模型计算机的运行。微程序流程图和微指令表详细描述了指令执行的过程。最后，给出了机器指令程序及其运行结果，以及实验思考和心得。

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计算机组成与系统结构课程设计

一、本课程设计的性质、目的、任务

《计算机组成与系统结构课程设计》是计算机学院各专业集中实践性环节之一，是学习完《计算机组成与系统结构》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的是综合运用所学计算机原理知识，设计并实现一台模型计算机，以便巩固所学的知识，提高分析问题和解决问题的能力。

二、本课程设计的基本理论

1、掌握算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。
2、掌握存储器组织、读写方式及与总路线组成的数据通路，掌握地址总线、数据总线的工作原理。
3、掌握指令结构和指令取指、执行工作过程。
4、掌握CPU的微程序控制原理。

三、题目

综合运用所学计算机原理知识，设计并实现具有以下16条指令的指令集结构的模型计算机：

编号助记符机器指令码说明
0 SUB Rd,Rs 0000 RdRs Rd-Rs→Rd
1 ADD Rd,Rs 0001 RdRs ？ Rd+Rs→Rd
2 AND Rd,Rs 0010 RdRs Rd&Rs→Rd （Rd和Rs相与）
3 DEC Rd 0011 Rd00 将Rd值减1
4 CLR Rd 0100 Rd00 将Rd清零
5 RL Rd 0101 Rd00 Rd循环左移一位
6？ RR Rd 0110 Rd00 Rd循环右移一位
7 MOV Rd,Rs 0111 RdRs Rs→Rd
8 LDI Rd,* 1000 Rd00 XXXXXXXX 将指令中的立即数（第二字节）送入Rd
9 OUT IOH,Rs 1001 00Rs Rs→I/O(数据开关)高字节
10？ LDA Rd,M 1010 Rd00 XXXXXXXX XXXXXXXX [M] →Rd
11？ STA M,Rs 1011 00Rs XXXXXXXX XXXXXXXX Rs→[M]
12 JMP M 1100 0000 XXXXXXXX XXXXXXXX [M]→PC,即跳转到M所指单元
13 JZ M 1101 0000 XXXXXXXX XXXXXXXX 当Z=1时，