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1、计算机科学学院课程设计报告课程 计算机组成原理 题目 用户输入数据的阶加 年级 2009级 专业 计算机科学与技术 学号 学生 任课教师 2012 年 月 日6课程设计题目用户输入数据的阶加验收时间2012年2月28日验收地点 指导教师 小组成员具体分工备注无课题总体设计思想概述在TEC-2000教学计算机仿真软件系统的PC机上，用已有基本指令，运用已经掌握的指令格式、指令操作码编码、寻址方式和指令功能等基本内容，以及教学计算机总体组成和各部件的运行原理，完成扩展新的指令，使新指令能够在教学机上运行。设计出新扩展指令的微程序段，合理安排到已有基本指令的微程序中。课题设计目的和原理 实验目的：（
2、1）进一步熟悉教学计算机指令格式、指令编码、寻址方式和指令功能；（2）进一步熟悉教学计算机的总体组成和各部件的运行原理，理解指令的执行过程；（3）通过对指令系统的扩展，了解微程序控制器设计和实现的基本过程；（4）思考和讨论微程序控制器的特点并与组合逻辑控制器进行比较。实验原理：指令由微控制命令组成，可以通过微地址找到。通过更改下址可以把微程序串联起来。通过封装组合把一段微程序写成一条扩展的新微指令。 课题设计方案实验方案设计：（一） 根据题目内容，把题目转化成数学公式为：N+(N-1)+(N-2)+1。这个指令要求的指令之外首先把N的值放入r0寄存器中，结果也在r0中。（二） 实现N+(N-1
3、)+(N-2)+1此计数公式的汇编程序为：org 2000hpush r8push r14mvrd r0,X (X为用户自定义的数)mvrd r8,Xmvrr r14,r5h:dec r8add r0,r8jrnz hpop r8pop r14ret end（三） 把以上程序封装在设置好的扩展指令中，扩展指令为zxd 46扩展指令的入口地址为38。（四） 根据扩展指令，修改好的新ROM地址单元，如下示：课题设计方案（五） 生成新的ROM文件，并保存。（六） 微址、下址以及功能说明表：微址下址功能说明3839SP-1SP,AR 将r8寄存器的值入栈3940SRMEM4041SP-1SP,AR 将
4、r14寄存器的值入栈4142SRMEM4243MVRD DR DATA4344给r0赋值4445给r8赋值4546使r8的值减一，以实现控制循环的次数4647将PC即r5（程序计数器）的值存入r144751跳转指令 如果r8的值0则顺序向下执行，否则跳转至514849跳转指令 如果r8的值0则顺序向下执行4950ADD DR,SR 加运算，r0+r8r05045还原PC即r5寄存器的值（即把r14的值给r5）5152POP DR出栈 还原r8寄存器的值52535354POP DR出栈 还原r14寄存器的值5430课题测试方案测试方案：（一）、导入准备好的MAPROM、ROM1ROM7共8个二进
5、制ROM文件后，装入设计的微程序方案。（二）、导入如下汇编文件： org 2000h mvrd r8,8h mvrd r14,8h zxd r0,5h ret end（三）、在仿真软件的菜单栏选项参数设置中输入扩展指令的文件名地址：zhang.asm（四）、点击界面左上方的“交叉汇编”，进行交叉汇编得到： 07D0:mvrd r8, 8h07D2:mvrd r14, 8h07D4:zxd r0, 5h07D6:ret（五）、点击Reset加电启动，准备执行导入的程序（六）、进行单步执行，每次执行一条微指令，观察当前微地址项和各寄存器中值的变化以及标志位、指令等的情况并记录下来；也可点击“连续执
6、行”直接得到结果。错误及结果分析实验过程中遇到的错误以及解决方案：跳转指令修改之后，循环执行完成后不能正确执行下一条指令，程序陷入死循环。解决方案：上一条有效的译码指令执行之后就保存PC的值(即先把PC的值保存在r14寄存器中)，在下一条指令执行之前提取PC的值（即把原先保存的值，r14的值再还原给PC）。实验结果分析：条件结果理论值实测值R0=0005h000Fh000FhR8=0008h0008h0008hR14=0008h0008h0008h实验结果完全正确，符合预期效果。课题设计心得 在做实验的时候，首先接触的是这个仿真软件，经过身边同学的演示和讲解，就基本明白了这个仿真平台是如何使用
7、的。在进行自己的设计的时候，开始十分茫然，不知如后下手，从那下手，通过观察，别的同学做的过程，自己也就渐渐明白该如何做了。在设计自己的实验指令的时候遇到了许许多多的小问题，通过与同学探讨，逐渐就明白了实验设计的所需的真正内容了，因此自己的课程设计就变得很明了，做起来就顺手许多。通过此次实验，加深了我对各种指令的认识，了解了指令系统的扩展操作，以及微程序控制器设计与实现的基本过程，丰富了我的知识。通过实验，我有加深了对计算机组成原理知识的理解，加强了对这些知识的应用。但是也遇到了很多的问题,在发现问题和解决问题的过程中,我得到了知识的拓展与提高。虽然本次课程设计自己做的东西不算是很复杂，但是这是
8、我努力认真学习后完成的成果，自己收获很多。计 算 机 科 学 学 院本科课程设计量化评分标准 (计算机系统结构类) 学生姓名： 指导教师： 年级和专业： 指标最高分评分要素评分方案设计20课题明确；总体功能描述及总体电路框图清楚；课题分工明确，分功能概述及电路接线图清晰；测试方案合理可行，理论结果正确。调试20平台使用熟练；电路信号控制正确；测试数据设置得当；仿真熟练，结果完整。验收20经过自行调试之后，确认一切准备就续即可请求老师给予验收。一次验收通过最高可给20分，两次验收方能通过则最高只能给10分，依次减少。正式报告20报告规范整洁，内容完整；课题设计原理及过程描述清楚；电路总体框图、电路逻辑接线图、各类测试表格等绘制清晰、准确；用户使用说明书规范、明确。课程设计小结20对课题设计结果进行分析，提出改进思路；对课程设计整个过程进行深入总结，写出深刻详细的设计心得；列出设计过程中所采用的参考文献；团队合作良好，遵守实验纪律。总 分注： 本评分标准适用于计算机系统结构类专业课程； 总分满分为100分，成绩参考标准为：优秀（100X90）；良好（90X80）；中等（80X70）；及格（70X60）；不及格（X60）；
