計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)16位機(jī)微程序控制器指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

一、設(shè)計(jì)題目

16位機(jī)微程序控制器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

二、設(shè)計(jì)目的

通過(guò)看懂教學(xué)計(jì)算機(jī)組合邏輯控制器中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的幾條基本指令(例如ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令)的功能、格式和執(zhí)行流程，然后自己設(shè)計(jì)微程序控制器中的29條基本指令和19條擴(kuò)展指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確，達(dá)到以下目的：

1、深入理解計(jì)算機(jī)控制器的功能、組成知識(shí)和各類典型指令的執(zhí)行過(guò)程；

2、對(duì)指令格式、尋址方式、指令系統(tǒng)、指令分類等建立具體的總體概念；

3、學(xué)習(xí)微程序控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)技術(shù)。

三、設(shè)計(jì)說(shuō)明

控制器設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)總體組成和設(shè)計(jì)的重要的部分。要在TEC—2000教學(xué)計(jì)算機(jī)上完成這項(xiàng)設(shè)計(jì)，必須清楚懂得：

1、TEC—2000教學(xué)機(jī)的微程序控制器主要由作為選件的微程序控制器小板和教學(xué)機(jī)大板上的7片GAL20V8組成。

2、TEC—2000教學(xué)機(jī)微程序控制器上要實(shí)現(xiàn)的全部基本指令和擴(kuò)展指令的控制信號(hào)都是由微程序小板上的7片控制存儲(chǔ)器給出的。

3、應(yīng)了解監(jiān)控程序的A命令只支持基本指令，擴(kuò)展指令應(yīng)用E命令將指令代碼寫(xiě)入到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中；不能用T、P命令單步調(diào)試擴(kuò)展指令，只能用G命令執(zhí)行擴(kuò)展指令。

4、要明白TEC—2000教學(xué)機(jī)支持的指令格式及指令執(zhí)行流程分組情況；理解TEC—2000教學(xué)機(jī)中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的各類指令的功能、格式、執(zhí)行流程和控制信號(hào)的組成。

5、明確自己要實(shí)現(xiàn)的指令格式、功能、執(zhí)行流程設(shè)計(jì)中必須遵從的約束條件。

6、為了完成擴(kuò)展指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具體過(guò)程包括：

1)確定指令格式和功能，要受教學(xué)機(jī)已有硬件的約束，應(yīng)盡量與已實(shí)現(xiàn)指令的格式和分類辦法保持一致；

2)劃分指令執(zhí)行步驟并設(shè)計(jì)每一步的執(zhí)行功能，設(shè)計(jì)節(jié)拍狀態(tài)的取值，應(yīng)參照已實(shí)現(xiàn)指令的處理辦法來(lái)完成，特別要注意的是，讀取指令的節(jié)拍只能用原來(lái)已實(shí)現(xiàn)的，其他節(jié)拍的節(jié)拍狀態(tài)也應(yīng)盡可能的與原用節(jié)拍的狀態(tài)保持一致和相近；

3)在指令微程序表中填寫(xiě)每一個(gè)控制信號(hào)的狀態(tài)值，注意要特別仔細(xì)，并有意識(shí)地體會(huì)這些信號(hào)的控制作用；

4)將設(shè)計(jì)好的微碼，裝入控制存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元；

5)寫(xiě)一個(gè)包含你設(shè)計(jì)的指令的程序，通過(guò)運(yùn)行該程序檢查執(zhí)行結(jié)果的正確性，來(lái)初步判斷你的設(shè)計(jì)是否正確；如果有問(wèn)題，通過(guò)幾種辦法查出錯(cuò)誤并改正，繼續(xù)調(diào)試，直到完全正確。

四、設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、完成微程序控制器指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)29條基本指令和19條擴(kuò)展指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行、調(diào)試正確。

2、首先看懂TEC—2000教學(xué)計(jì)算機(jī)的功能部件組成和線路邏輯關(guān)系，然后分析教學(xué)計(jì)算機(jī)組合邏輯控制器中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的幾條典型指令(例如ADD、MVRR、OUT、MVRD、JRC、RET等指令)的功能、格式和執(zhí)行流程。

3、設(shè)計(jì)微程序控制器指令系統(tǒng)中各條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確，例如ADC、STC、JRS、JRNS、LDRX、STRX、JMPR、CALR、LDRA等19條擴(kuò)展指令。

4、單條運(yùn)行指令，查看指令的功能、格式和執(zhí)行流程。

5、用監(jiān)控程序的A、E(擴(kuò)展指令必須用E命令置入)命令編寫(xiě)一段小程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。

五、設(shè)計(jì)要求

分組及任務(wù)分配

每組四名同學(xué)，任務(wù)分配為：

朱冠蘭負(fù)責(zé)仿照教學(xué)計(jì)算機(jī)組合邏輯控制器，設(shè)計(jì)微程序控制器中基本指令的功能、格式和執(zhí)行流程，畫(huà)出29條基本指令的執(zhí)行流程框圖和微程序編碼表。

馮云龍負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)擴(kuò)展指令的功能、格式和執(zhí)行流程，設(shè)計(jì)微指令各字段的具體編碼值，包括控制碼的各字段、下址字段、形成下址用到的條件碼，畫(huà)出擴(kuò)展指令的執(zhí)行流程框圖和微程序編碼表。

胡學(xué)智負(fù)責(zé)確定微碼各字段與控制存儲(chǔ)器各個(gè)芯片之間的關(guān)系，列表寫(xiě)出各控制存儲(chǔ)器芯片中存儲(chǔ)單元的內(nèi)容，將設(shè)計(jì)好的微碼裝入控制存儲(chǔ)器。

王碩負(fù)責(zé)編寫(xiě)若干個(gè)測(cè)試程序，包含所有的基本指令和擴(kuò)展指令，通過(guò)運(yùn)行這些程序可以檢查所有指令設(shè)計(jì)是否正確。

最后，所有組員共同參與測(cè)試，通過(guò)運(yùn)行測(cè)試程序，判斷指令設(shè)計(jì)是否正確。

(二)學(xué)生應(yīng)交材料

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告，每組交一份。

2、一塊自定義指令系統(tǒng)的微程序控制器板。

3、課程設(shè)計(jì)日記，每人交一份。

(三)課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容

1、題目名稱；

2、題目?jī)?nèi)容；

3、基本指令和擴(kuò)展指令的執(zhí)行流程框圖；

4、基本指令和擴(kuò)展指令的微程序編碼表；

5、八個(gè)控制存儲(chǔ)器芯片中各存儲(chǔ)單元的內(nèi)容列表；

6、測(cè)試程序；

7、自評(píng)(從實(shí)現(xiàn)的功能上評(píng)價(jià))；

8、遇到的問(wèn)題及解決方案；

9、總結(jié)(主要從綜合應(yīng)用知識(shí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題方面總結(jié))。

六、進(jìn)度安排

第1周 周一 上午 課程設(shè)計(jì)動(dòng)員

周二 ~ 周五 (1)熟悉匯編

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成与原理如何书写DEC微指令,计算机组成原理课程设计16位机微程序控制器指令系统设计与实现.doc...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。