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1、设计一台模型计算机设计一台模型计算机基本要求：基本要求：设计一台模型计算机设计一台模型计算机。具体内容具体内容：1.1. 数据格式和指令系统数据格式和指令系统2 2. . 数据通路数据通路3 3. . 时序系统时序系统4 4. . 微指令格式微指令格式5 5. . 微程序控制器微程序控制器6. 6. 微程序流程图微程序流程图7. 7. 微程序代码表微程序代码表n数据的位数：数据的位数：8 8位。位。n数据格式：定点数数据格式：定点数n指令的类型：指令的类型：n按功能分：算逻运算、数据存取、程序控制、输入输出按功能分：算逻运算、数据存取、程序控制、输入输出n按存取方式分：按存取方式分：RRRR型
2、、型、RSRS型型n指令的格式和编码：指令的格式和编码：n指令长度：单字节、双字节指令长度：单字节、双字节n操作码格式：如固定长度操作码格式：如固定长度(4(4位位) )n操作数的位数：原寄存器、目标寄存器操作数的位数：原寄存器、目标寄存器n数据字节的含义：地址、数据数据字节的含义：地址、数据1. 数据格式和指令系统数据格式和指令系统1.1 1.1 数据格式数据格式 模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为长为8 8位，其格式为：位，其格式为：其中其中: : 第第7 7位为符号位，数值表示范围是：位为符号位，数值表示范围是：-1X-1X1 1。
3、7 6 5 4 3 2 1 0符号数 据1.2 1.2 指令格式指令格式 模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、指令、I IO O指令、访问及转移指令和停机指令。指令、访问及转移指令和停机指令。 (1) (1) 算术逻辑指令算术逻辑指令 设计设计9 9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方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：式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，其中，OP-CODE为操作码，为操作码，Rs为源寄存器，为源寄存器，Rd为目的寄存器，为目的寄存器，OP-CODE RsRd 7 6 5 4
4、3 2 1 0(2) (2) 访内指令及转移指令访内指令及转移指令n2 2条访问指令条访问指令: :存数存数(STA)(STA)、取数、取数(LDA)(LDA)n2 2条转移指令条转移指令: :无条件转移无条件转移(JMP)(JMP)、结果为零或有进位转移指令、结果为零或有进位转移指令(BZC).(BZC). 指令格式：指令格式： 其中，其中，OP-CODEOP-CODE为操作码，为操作码， RdRd为目的寄存器，为目的寄存器，D D为位移量为位移量( (正负均正负均可可) )，M M为寻址方式，其定义如下：为寻址方式，其定义如下：0 0M OP-CODE RdD 7 6 5 4 3 2 1
5、0寻址方式有效地址说明00011011E=DE=(D)E=(R2)+DE=(PC)+D直接寻址间接寻址R2变址寻址相对寻址(3) (3) 输入输出指令输入输出指令 格式如下：格式如下： 其中，其中，addr=01 addr=01 时，选中时，选中“INPUT DEVICEINPUT DEVICE”中中的开关组作为入设备，的开关组作为入设备，addr=10addr=10时，选中时，选中“OUTPUT OUTPUT DEVICEDEVICE”中的数码快作为输出设备。中的数码快作为输出设备。OP-CODE addrRd 7 6 5 4 3 2 1 0这类指令只有一条，即停机指令这类指令只有一条，即停
6、机指令HALTHALT (4) 停机指令停机指令格式如下：格式如下： OP-CODE 0 00 0 7 6 5 4 3 2 1 0指令系统指令系统2.数据通路框图数据通路框图3.时序系统图时序系统图供参考的时序波形图供参考的时序波形图供参考的起停控制电路图供参考的起停控制电路图4.4. 微程序流程图微程序流程图5.地址转移逻辑设计地址转移逻辑设计n微地址分配表微地址分配表n微地址转移逻辑表达式微地址转移逻辑表达式n微地址转移逻辑原理图微地址转移逻辑原理图供参考供参考的地址转移逻辑图的地址转移逻辑图6 6. . 微指令格式微指令格式7. 微程序代码表微程序代码表8. 微程序控制器框图微程序控制器框图
