《计算机组成原理课程实习报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理课程实习报告（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、福建农林大学计算机与信息学院福建农林大学计算机与信息学院计算机类计算机类课程实习报告课程实习报告课程名称：计算机组成原理实习题目：简单模型机设计姓 名：郑 彬系：计算机专 业：计算机科学与技术年 级：2008 级学 号：081150002指导教师：张旭玲职 称：讲 师2010 年 6 月 25 日2福建农林大学计算机与信息学院计算机类福建农林大学计算机与信息学院计算机类课程实习报告结果评定课程实习报告结果评定评语：能够参加课程实习，认真完成任务（20 分）实习报告格式符合要求，内容完整（20 分）流程图、电路图正确，文字叙述正确（25 分）对所学知识的理解程度及分析问题的能力（35 分）成绩：
2、指导教师签字：评定日期：2010.7.33目目 录录1 1、实习的目的和任务实习的目的和任务442 2、实习要求实习要求443 3、实习地点实习地点444 4、主要仪器设备主要仪器设备445 5、实习内容实习内容445.1 实验原理45.2 实验步骤95.3 实验过程及结果、分析：数据变化、数据流程和截图156 6、问题讨论与分析、问题讨论与分析23237 7、结束语、结束语24244简单模型机设计1.实习的目的和任务实习的目的和任务计算机组成原理是一门理论性和实践性非常强的课程，学生仅仅通过课堂教学来获取理论知识是远远不够的，必须加强实践教学，通过亲自动手， 巩固课堂知识、提高综合运用所学的
3、理论知识和方法独立分析和解决问题的能 力，并从成功和失败的体验中得到锻炼，才能够掌握和运用所学到的理论知识 来解决实际问题，达到学以致用的目的。除此之外， 计算机组成原理课程实习 为学生提供了一次学习综合运用所学知识去解决实际问题的锻炼。计算机组成原理课程实习是学生学习计算机组成原理课程期间的 一个重要教学环节。通过实习总结计算机组成原理课程的学习内容：层次化设 计方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制的 存储器设计、简单计算机的设计等内容。为将来从事专业工作打下基础，培养 良好的职业道德和严谨的工作作风。 2.实习要求实习要求了解并掌握计算机组成原理设计的一般方法，
4、具备初步的独立分析和设计 能力； 通过该课程设计的学习，总结计算机组成原理课程的学习内容，层次化 设计方法、多路开关，逻辑运算部件，微程序控制的运算器设计、微程序控制 的存储器设计、简单计算机的设计。提高综合运用所学的理论知识和方法独立 分析和解决问题的能力。 3.实习地点实习地点田家炳 C404 硬件实验室 4.主要仪器设备（实验用的软硬件环境）主要仪器设备（实验用的软硬件环境）ZYE1603B 计算机组成原理实验仪一台PC 机一台ZYE1603B 计算机组成原理实验仪联机软件 5.实习内容实习内容5.1 实验原理：在第一部分的单元实验中，所有的控制信号是认为用开关单元产生的，但 是在实际的
5、 cpu 中，所有的控制信号都是由 cpu 自动产生的。所以在本次实验 中我们用微程序来控制，自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。 这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制来完成，cpu 从内存中取出一条 指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条 机器指令对应一段微程序。本实验设计了 5 条机器指令，其指令格式如下：助记符 机器指令码 说明5IN 00000000 ：输入：“INPUT”设备中的开关状态 R0ADD addr 00010000 XXXXXXXX : 二进制加法，R0+addr R0STA addr 00100000 XXXXXXXX :
6、存数，R0 addrOUT addr 00110000 XXXXXXXX : 输出，adddr BUSJMP addr 01000000 XXXXXXXX : 无条件转移，addr PC机器指令码的前 4 位为操作码。其中 IN 为单字长，其余为双子长指令， XXXXXXXX 为 addr 对应的二进制地址码。为了来向 RAM 中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执 行，还必须设计三个控制台操作微程序。存储器读操作(READ)：拨动总清开关 CLR 后，置开关单元 SWB，SWA 为“00”时，按 START 微动开关，可对 RAM 连续手动读取操作。存储器写操作(WRITE)：拨
7、动总清开关 CLR 后，置开关单元 SWB，SWA 为“01”时，按 START 微动开关，可对 RAM 进行连续手动写入。启动程序(RUN)：拨动总清开关 CLR 后，置开关单元 SWB，SWA 为 “11”时，按 START 微动开关，即可转入到第 01 号“取址”微指令，启动程 序运行。上述 3 条控制台指令用两个开关 SWB，SWA 的状态来设置，其定义如下：SWBSWA控制台命令001011读内存写内存启动程序根据以上要求设计数据通路框图 ，如下图，伪代码定义入下表所示。6ALUS3 S2 S1MEMOUTINPCLDPCARLDARLOADALU-GLED-GSW-GDR1T4DR
8、2T4PC-G时 序微控制器IRLDIR地址总线数据总线T1 T2WEWEWES0LDDR1LDDR2C CE ER0R0-GLDR0基本模型机数据连通框图基本模型机数据连通框图基本模型机微指令结构图基本模型机微指令结构图微程序242322212019181716151413控制信号S3S2S1S0MCNRDM17M16 A微程序121110987654321控制信号B CuA5uA4uA3uA2uA1uA0A 字段 B 字段 P 字段系统涉及到微程序流程图，当拟定“取指令”微指令时，该微指令的判别测试字段为P1 测试。由于“取指令”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此 P1 的测试结果
9、出现多路分支。本机用指令寄存器的高 4 位(17-14 操作码)作为测试条件，出现 5 路分支，占用 5 个固定微地址单元。7控制台操作为 P4 测试，它以控制开关 SWB，SWA 作为测试条件，出现 3 路分支，占用3 个固定微地址单元。当分支微地址单元固定后，剩下的其他地方就可以一条微指令占用一个微地址单元随意填写。当全部微程序设计完毕后，应将每条微指令代码化，下表即为下图的微程序流程图按该微指令格式转化而成的“二进制微代码表” 。运行运行基本模型机微程序流程图基本模型机微程序流程图二进制代码表二进制代码表微地址S3 S2 S1 S0 M CN WE B1 B0ABCUA5UA0000 0
10、 0 0 0 0 0 1 1000000100001000 010 0 0 0 0 0 0 1 1110110110000010 020 0 0 0 0 0 0 0 1100000001010000 030 0 0 0 0 0 0 0 1110000000000100 040 0 0 0 0 0 0 0 10110000000001018050 0 0 0 0 0 0 1 1010001000000110 061 0 0 1 0 0 0 1 1001101000000001 070 0 0 0 0 0 0 0 1110000000001111 080 0 0 0 0 0 0 1 1110110
11、110001010 090 0 0 0 0 0 0 1 1110110110001100 0A0 0 0 0 0 0 0 0 1010000000001110 0B0 0 0 0 0 0 0 1 1000000000000001 0C0 0 0 0 0 0 0 0 0010000000001101 0D0 0 0 0 0 0 1 0 1000101000001001 0E0 0 0 0 0 0 1 1 0000101000001000 0F0 0 0 0 0 0 1 0 1000001000000001 100 0 0 0 0 0 0 0 0001000000000001 110 0 0 0
12、0 0 0 1 1110110110000011 120 0 0 0 0 0 0 1 1110110110000111 130 0 0 0 0 0 0 1 1110110110011001 140 0 0 0 0 0 0 1 1110110110011100 150 0 1 1 0 0 0 1 1000001000011101 160 0 1 1 0 0 0 1 1000001000011111 170 0 1 1 0 0 0 1 1000001000100001 180 0 1 1 0 0 0 1 1000001000100011 190 0 0 0 0 0 0 0 111000000001
13、1010 1A0 0 0 0 0 0 1 1 1010000000011011 1B0 0 0 0 0 0 1 1 0000101000000001 1C0 0 0 0 0 0 0 0 1101000110000001 1D0 0 1 0 0 0 0 1 1000100000011110 1E0 0 0 0 0 0 0 1 1001100000000001 1F0 0 1 0 1 0 0 1 1000100000100000 200 0 0 0 0 0 0 1 1001100000000001 210 0 0 1 0 0 0 1 1000100000100010 220 0 0 0 0 0 0 1 1001100000000001 230 0 0 1 1 0 0 1 1000100000100100 240 0 0 0 0 0 0 1 1001100000000001 250 0 0 0 0 0 0 1 1110110110100110 260 0 0 0 0 0 0 0 1110000000100111 270 0 0 0 0 0 0 0
