計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)---一臺(tái)模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告　　課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理 　　專業(yè)：計(jì)算機(jī)XXX 　　班級(jí)：計(jì)算機(jī)XXXX班 　　學(xué) 號(hào)： XXXX

2、　　姓名： 　　指導(dǎo)老師： XXX 　　日期： 2013年3月20日 　　目錄　　設(shè)計(jì)題目1<

3、;/p>　　1.數(shù)據(jù)格式1　　2.指令系統(tǒng)1　　2.1.算術(shù)邏輯運(yùn)算指令1　　2.2.訪內(nèi)指令及轉(zhuǎn)移指令1　　2.3.輸入輸出指令2&

4、lt;p>　　2.4.停機(jī)指令2　　2.5.具體編碼2　　3.數(shù)據(jù)通路3　　3.1.全局概略圖3　　3.2.單片機(jī)寫控制4　　3.3.微程序顯示4&l

5、t;p>　　3.4.指令寄存器5　　3.5.通用寄存器6　　3.6.運(yùn)算器7　　3.7.內(nèi)存和程序計(jì)數(shù)器8　　3.8.地址總線顯示9　　3.9.手動(dòng)輸入微程序10</p

6、>　　3.10.單片機(jī)寫微程序10　　3.11.控制存儲(chǔ)器11　　3.12.指令譯碼12　　3.13.微地址顯示13　　3.14.單片機(jī)與數(shù)據(jù)總線輸入14　　3.15.設(shè)計(jì)說明14</

7、p>　　4.時(shí)序系統(tǒng)15　　4.1.時(shí)序系統(tǒng)與起?？刂?5　　4.2.時(shí)序波形圖15　　5.微指令格式16　　6.微程序控制器17　　6.1.原理圖17

8、　　6.2.地址轉(zhuǎn)移邏輯18　　7.微程序流程圖19　　8.微程序代碼表19　　9.設(shè)計(jì)體會(huì)21　　10.參考文獻(xiàn)21

9、11.附錄21　　11.1.單片機(jī)寫程序21　　11.1.微程序編碼轉(zhuǎn)換程序29　　設(shè)計(jì)題目　　一臺(tái)模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試　　1.數(shù)據(jù)格式</

10、b>　　字長(zhǎng)：8位　　格式：定點(diǎn)整數(shù)　　其中: 第7位為符號(hào)位，數(shù)值表示范圍是：　　定點(diǎn)整數(shù)：-128 ≤X≤127。　　2.指令

11、系統(tǒng)　　指令的類型設(shè)計(jì)：算術(shù)邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)存取、程序控制、輸入輸出，按固定操作碼4位長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)14條指令。　　2.1.算術(shù)邏輯運(yùn)算指令　　設(shè)計(jì)7條算術(shù)邏輯運(yùn)算類指令并用單字節(jié)表示，尋址方式采用寄存器尋址，指令為RR型，其格式如下：　　其中：OP

12、-CODE為操作碼，Rs為源寄存器，Rd為目的寄存器　　2.2.訪內(nèi)指令及轉(zhuǎn)移指令　　2條訪問指令：存數(shù)(STA)、取數(shù)(LDA)　　2條轉(zhuǎn)移指令：無條件轉(zhuǎn)移(JMP)、結(jié)果為零或有進(jìn)位轉(zhuǎn)移指令(BZC)　　指令格式為：</p&

13、gt;　　其中：D為位移量(正負(fù)均可)，M為尋址方式，其定義如下：　　本模型機(jī)選擇變址寄存器Ri為寄存器R2。　　2.3.輸入輸出指令　　格式如下： 　　其中，addr=01 時(shí)，選中“INPUT DEVICE”

14、中的開關(guān)組作為入設(shè)備，addr=10時(shí)，選中“OUTPUT DEVICE”中的七段LED數(shù)碼塊作為輸出設(shè)備。　　2.4.停機(jī)指令　　格式如下： 　　停機(jī)指令HALT，用于實(shí)現(xiàn)停機(jī)操作。<b&

15、gt;　　2.5.具體編碼　　3.數(shù)據(jù)通路　　3.1.全局概略圖　　3.2.單片機(jī)寫控制　　3.3.微程序顯示&l

16、t;p>　　3.4.指令寄存器　　3.5.通用寄存器　　3.6.運(yùn)算器　　3.7.內(nèi)存和程序計(jì)數(shù)器　　3.8.地址總線顯示<

17、;p>　　3.9.手動(dòng)輸入微程序　　3.10.單片機(jī)寫微程序　　3.11.控制存儲(chǔ)器　　3.12.指令譯碼　　3.13.微地址顯示　　3.14.單片機(jī)與數(shù)據(jù)總線輸入

18、　　3.15.設(shè)計(jì)說明　　4.時(shí)序系統(tǒng)　　4.1.時(shí)序系統(tǒng)與起停控制　　4.2.時(shí)序波形圖　　5.微指令格式</b

19、>　　6.微程序控制器　　6.1.原理圖　　6.2.地址轉(zhuǎn)移邏輯　　7.微程序流程圖　　8.

20、微程序代碼表　　9.設(shè)計(jì)體會(huì)　　這次計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)不僅是一個(gè)綜合復(fù)習(xí)課堂知識(shí)的過程，而且是一次非常好的鍛煉實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。　　以前在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)這個(gè)專業(yè)時(shí)，主要是接觸軟件，忽略了很多硬件方面的知識(shí)。但是，只有綜合學(xué)習(xí)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)，

21、才能更好和更深層次地理解計(jì)算機(jī)的工作原理。　　在課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)過的一些理論知識(shí)的理解還不夠深刻，尤其是一些細(xì)節(jié)方面的知識(shí)。只是知其然，而不知其所以然，缺乏深入的思考，往往只看到了表面。　　在課程設(shè)計(jì)過程中遇到了一些理解不清的知識(shí)點(diǎn)。通過看課本，到圖書館借閱相關(guān)資料學(xué)習(xí)，最后加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解，應(yīng)用到了課程設(shè)計(jì)中。對(duì)一些芯片的具體參數(shù)和用法不太熟

22、悉，通過上網(wǎng)搜索，學(xué)會(huì)了使用這些芯片。　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)計(jì)算機(jī)的組成和工作原理的理解更加深入了。同時(shí)，也鍛煉了自己實(shí)際分析問題和解決問題的能力，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。　　10.參考文獻(xiàn)　　《計(jì)算機(jī)組成原理》，科學(xué)出版社，白中英著。<

23、;p>　　《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教程》，西安電子科技大學(xué)出版社，楊小龍編著。　　百度百科中相關(guān)芯片資料　　11.附錄 　　11.1.單片機(jī)寫程序　　#include "reg51.h"</p&g

24、t;　　#define DELAY_T 4 //延時(shí)函數(shù)單位時(shí)間　　#define PRO_LONG 16 //程序長(zhǎng)度　　sbit C51_NOT_SW_B=P0^0;//C51單片機(jī)寫存儲(chǔ)器控制邏輯　　sbit WUD_CE0=P1^0;//寫微程序數(shù)據(jù)片選信號(hào)</

25、p>　　sbit WUD_CE1=P1^1;　　sbit WUD_CE2=P1^2;　　sbit MCS0=P1^3;//控制存儲(chǔ)器片選信號(hào)　　sbit MCS1=P1^4;　　sbit MCS2=P1^5;</

26、p>　　sbit MOE=P1^6;//控制存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)　　sbit MWE=P1^7;//控制存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)　　sbit WRITE_TUA=P2^0;//寫微地址轉(zhuǎn)移邏輯選通信號(hào)　　sbit C51_LDAR=P2^1;//C51寫地址寄存器選通信號(hào)<

27、/p>　　sbit WDBUSCE=P2^2;//寫數(shù)據(jù)總線選通信號(hào)　　sbit C51_CE=P2^3;//C51訪問存儲(chǔ)器片選信號(hào)　　sbit C51_OE=P2^4;//C51讀存儲(chǔ)器選通信號(hào)　　sbit C51_WE=P2^5;//C51寫存儲(chǔ)器選通信號(hào)<

28、/p>　　sbit OEUA=P2^6;//C51寫微地址選通信號(hào)　　sbit WEUA=P2^7;//C51鎖存微地址信號(hào)　　/*程序注釋　　輸入R1=16

29、;　　輸出R1=16　　內(nèi)存讀取R0=12　　輸出R0=12　　自增R0　　輸出R0=13</b

30、>　　R0+R1->R1=29　　輸出R1=29　　輸出R1=29　　清零R0=0

31、輸出R0=0　　輸出R0=0　　輸出R0=0　　停機(jī)　　*/

32、;　　char ram[16]={ //程序　　0x45,//0100 0101 IN R1 //R1=16　　0x59,//0101 1001 OUT R1 //R1=16　　0x00,//0000 0000 LAD R0 //R0=[0x0f]=0x12

33、　　0x0f,//data_0=[0x0f]=0x12　　0x58,//0101 1000 OUT R0 //R0=0x12　　0xb0,//1011 0000 INC R0 //R0=13　　0x58,//0101 1000 OUT R0 //R0=13

34、　　0x91,//1001 0001 R0+R1->R1 //R1=16+13=29　　0x59,//0101 1001 OUT R1 //R1=29　　0x59,//0101 1001 OUT R1　　0x70,//0111 0000 CLR R0 //R0=00</p&

35、gt;　　0x58,//0101 1000 OUT R0 //R0=00　　0x58,//0101 1000 OUT R0 //R0=00　　0x58,//0101 1000 OUT R0 //R0=00　　0x60,//0110 0000 STOP

36、　　0x12,//data_0=[0x0f]=0x12 　　};　　char code c2[61]={ //控制存儲(chǔ)器高8位　　0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,<p&

37、gt;　　0x01,0x01,0x00,0x01,0x00,0x00,0x01,0x95,　　0x01,0x01,0x01,0x01,0x00,0x01,0x01,0x31,　　0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,　　0x00,0x02,0x05,0x01,0x01,0

38、x95,0x00,0x01,　　0x95,0x95,0x01,0x95,0x01,0x05,0x09,0x01,　　0x05,0x95,0x01,0x01,0x05,0xb9,0x0d,0x01,　　0x29,0x01,0x19,0x07,0x06　　}

39、;　　char code c1[61]={ //控制存儲(chǔ)器中8位　　0x81,0xed,0xc0,0xa0,0xe0,0xe0,0xa0,0xe0,　　0xed,0xed,0xa0,0x80,0x20,0xa0,0xb6,0xea,　　0xed

40、,0xed,0xed,0xed,0x10,0x04,0x80,0x9a,　　0x92,0xa2,0xb2,0xa4,0xa2,0xa4,0x82,0x82,　　0x90,0x84,0xda,0x80,0x80,0xaa,0xa0,0xbc,　　0xea,0xaa,0xb4,0x9a,0xa4,0xaa,0xaa,

41、0xaa,　　0xaa,0x9a,0x9a,0xb4,0xda,0x9a,0x9a,0xa2,　　0x98,0xa2,0x98,0x0a,0x8a　　};　　char code c0[61]={ //控制存儲(chǔ)器低8位</

42、p>　　0x08,0x82,0x50,0x04,0xa0,0x06,0x07,0xa0,　　0x8a,0x8c,0x3b,0x01,0x3c,0x0e,0x0f,0x25,　　0x83,0x85,0x8d,0xa6,0x01,0x01,0x16,0x01,　　0x01,0x2a,0x2

43、c,0x32,0x33,0x36,0x08,0x08,　　0x01,0x01,0x01,0xe4,0x01,0x90,0x27,0x28,　　0x29,0x90,0x2b,0x01,0x2d,0x2e,0x2f,0x30,　　0x31,0x01,0x01,0x36,0x01,0x01,0x01,0x08,<

44、/p>　　0x08,0x08,0x08,0x08,0x09　　};　　char i;　　void delay(char t) //延時(shí)函數(shù)，調(diào)整延時(shí)時(shí)間，可看到讀寫過程

45、;　　{　　char i,j,k;　　for(i=0;i<t;i++)　　for(j=0;j<t;j++)　　for(k=0;k<t;k++)　　;<

46、/b>　　}　　void init(void) //初始化數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備寫入數(shù)據(jù)　　{　　C51_NOT_SW_B=1;　　WUD_CE0=1;<

47、;/p>　　WUD_CE1=1;　　WUD_CE2=1; 　　MCS0=1;　　MCS1=1;　　MCS2=1;

48、;　　MOE=1;　　MWE=1;　　WRITE_TUA=1;　　C51_LDAR=0;　　WDBUSCE=1;

49、　C51_CE=1;　　C51_OE=1;　　C51_WE=1;　　OEUA=1;　　WEUA=0;

50、　　}　　void pre_run(void) //準(zhǔn)備運(yùn)行模型計(jì)算機(jī)　　{　　C51_NOT_SW_B=0;　　WUD_CE0=1;

51、;　　WUD_CE1=1;　　WUD_CE2=1;　　MCS0=0;　　MCS1=0;　　MCS2=0; &l

52、t;p>　　MOE=0;　　MWE=1;　　WRITE_TUA=0;　　C51_LDAR=0;　　WDBUSCE=1;　　C51_

53、CE=1;　　C51_OE=1;　　C51_WE=1;　　OEUA=1;　　WEUA=0;</

54、p>　　}　　void write_ram(void) //寫內(nèi)存　　{ 　　init();　　for(i=0;i<PRO

55、_LONG;i++) 　　{　　P3=i; 　　WDBUSCE=0;　　C51_LDAR=0;　　C51_LDAR=1;<p

56、>　　delay(DELAY_T);　　P3=ram[i];　　WDBUSCE=0;　　C51_CE=0; 　　C51_WE=0;　　delay(DELAY_T);</p&

57、gt;　　C51_CE=1;　　C51_WE=1;　　delay(DELAY_T); 　　WDBUSCE=1;　　delay(DELAY_T);

58、　　} 　　P3=0; //地址寄存器清零　　WDBUSCE=0;　　C51_LDAR=0;　　C51_LDAR=1;　　} <p&

59、gt;　　void read_ram(void) //讀內(nèi)存　　{　　init();　　for(i=0;i<PRO_LONG;i++)　　{</

60、p>　　P3=i; 　　WDBUSCE=0;　　C51_LDAR=0;　　C51_LDAR=1;　　delay(DELAY_T);　　WDBUSCE=1;<

61、/p>　　C51_CE=0;　　C51_OE=0;　　delay(DELAY_T); 　　C51_CE=1;　　C51_OE=1;<p

62、>　　delay(DELAY_T); 　　} 　　P3=0; //地址寄存器清零　　WDBUSCE=0;　　C51_LDAR=0;　　C51_LDAR=1;</p&g

63、t;　　} 　　void write_m_ram(void) //寫控制存儲(chǔ)器　　{ 　　init();　　MCS0

64、=0;　　for(i=0;i<61;i++) 　　{　　P3=i; 　　OEUA=0;&l

65、t;b>　　WEUA=0;　　WEUA=1;　　P3=c0[i];　　WUD_CE0=0;　　MOE=1;<b&g

66、t;　　MWE=0; 　　MWE=1;　　delay(DELAY_T);　　WUD_CE0=1;　　delay(DELAY_T); 　　} </

67、b>　　MCS0=1;　　MCS1=0;　　for(i=0;i<61;i++) 　　{

68、　　P3=i; 　　OEUA=0;　　WEUA=0;　　WEUA=1;　　P3=c1[i];

69、　WUD_CE1=0;　　MOE=1;　　MWE=0; 　　MWE=1;　　delay(DELAY_T);

70、WUD_CE1=1;　　delay(DELAY_T); 　　} 　　MCS1=1;　　MCS2=0;　　for(

71、i=0;i<61;i++) 　　{　　P3=i; 　　OEUA=0;　　WEUA=0;&l

72、t;p>　　WEUA=1;　　P3=c2[i];　　WUD_CE2=0;　　MOE=1;　　MWE=0; <p&g

73、t;　　MWE=1;　　delay(DELAY_T);　　WUD_CE2=1;　　delay(DELAY_T); 　　} 　　MCS

74、2=1;　　} 　　void read_m_ram(void) //讀控制存儲(chǔ)器　　{ 　　init();&l

75、t;p>　　MWE=1;　　for(i=0;i<61;i++) 　　{　　P3=i; 　　OEUA=0;&

76、lt;/p>　　WEUA=0;　　WEUA=1;　　MCS0=0;　　MCS1=0;

77、　　MCS2=0;　　MOE=0;　　delay(DELAY_T*1);　　MOE=1;　　delay(DELAY_T*1); <b&

78、gt;　　}　　P3=0; 　　OEUA=0;　　WEUA=0;　　WEUA=1; </p&

79、gt;　　} 　　void main(void) //主函數(shù)　　{　　write_ram(); //寫內(nèi)存　　read_ram(); //讀內(nèi)存</p

80、>　　write_m_ram(); //寫控制存儲(chǔ)器　　read_m_ram(); //讀控制存儲(chǔ)器　　pre_run(); //準(zhǔn)備運(yùn)行　　while(1)　　;<

81、/b>　　}　　11.1.微程序編碼轉(zhuǎn)換程序　　因?yàn)樾枰獙⒃S多24位2進(jìn)制的微程序轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的數(shù)據(jù)寫入控制存儲(chǔ)器，所以用PHP語言編寫自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序，提高轉(zhuǎn)換速度和準(zhǔn)確度。　　運(yùn)行效果如下圖：</b&g

82、t;　　<?php　　echo "welcome to data change<hr>";　　function num2_to_num16($str)　　{&

83、lt;/p>　　switch($str)　　{　　case"0000":return '0';　　case"0001":return '1';<p

84、>　　case"0010":return '2';　　case"0011":return '3';　　case"0100":return '4';　　case"0101":retu

85、rn '5';　　case"0110":return '6';　　case"0111":return '7';　　case"1000":return '8';<

86、p>　　case"1001":return '9';　　case"1010":return 'a';　　case"1011":return 'b';　　case"1100":ret

87、urn 'c';　　case"1101":return 'd';　　case"1110":return 'e';　　case"1111":return 'f';<

88、;p>　　default:return "<hr>wrong num2<hr>";　　}　　}　　$numbers=file_get_contents('number.txt

89、9;);　　$numbers_array=explode("\n",$numbers); //切開字符串　　$rs=array();　　foreach($numbers_array as $v)　　{</p

90、>　　$v1=substr($v,0,1);　　if($v1<'0'||$v1>'9')　　; 　　else　　array_

91、push($rs,$v);　　}　　foreach($rs as &$v)　　{　　$mode="/\D/";　　$v=pre

92、g_replace($mode,'',$v);　　}　　foreach($rs as &$v)//change to num16　　{　　$temp=&#

93、39;';　　for($i=0; $i<6; $i++)　　$temp.=num2_to_num16(substr($v,2+4*$i,4));　　$v=$temp;　　}&

94、lt;p>　　$i=0;　　$output=array('','','');　　foreach($rs as $v)　　{　　if(($i+1

95、)%8==0)　　$tail=' ';　　else　　$tail='';　　$output[0].="0x".substr($v,0,2).','

96、.$tail;　　$output[1].="0x".substr($v,2,2).','.$tail;　　$output[2].="0x".substr($v,4,2).','.$tail;　　$i++;</b&

97、gt;　　}　　$i=2;　　echo "program result=<hr>";　　foreach($output as &$v)

98、　　{　　$v="char code c".$i--."[61]={ ".substr($v,0,-6).' }; ';　　echo $v;<

眾賞文庫(kù)> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)---一臺(tái)模型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

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