设计与实现：复杂模型机-广东工业大学计算机组成原理实验

"广东工业大学 计算机组成原理实验6 复杂模型机的设计与实现" 在本次广东工业大学的计算机组成原理实验中，学生被要求设计并实现一个复杂的模型机，这是对计算机硬件基础的深入理解和应用。实验的核心是扩展一个包含16条指令的计算机系统，这些指令涵盖了算术逻辑、I/O操作、内存访问、控制流以及系统停机等基本功能。通过这个实验，学生可以巩固和应用他们所学的计算机原理知识。 1. 实验目的与要求： - 掌握并实现更复杂的计算机工作原理。这包括了解指令系统、运算单元、存储器、控制单元等核心组成部分的设计和交互。 - 扩展16条机器指令，这要求学生理解每条指令的含义、操作过程以及它们如何在实际计算中发挥作用。 - 利用扩展的指令集编写程序，并在模拟或真实的CPU上执行，以验证指令的正确性和系统功能的完整性。 2. 实验方案： - 在基本模型机的基础上增加指令，形成一个更为复杂的模型计算机。这涉及到了指令集的扩展，可能包括ALU（算术逻辑单元）的操作、输入/输出操作、内存访问以及流程控制。 - 存储器中的6116芯片用于存储机器指令，而E2PROM2816则用于存储微指令，控制存储器通过微地址来指导整个计算机的执行流程。 - 提供的实验程序已预先编写好并存储在名为EX3的文件中，学生需要将这些指令加载到相应的存储器中，然后启动计算机执行。 3. 实验结果和数据处理： - 通过两次运行实验，记录了不同指令如IN（输入）、ADC（带进位加法）、MOV（传送）、RLC（带进位循环左移）和BZC（条件转移）的执行情况。每次运行都详细记录了指令操作的各个字段，以便分析和理解指令执行的过程和结果。 - 练习操作题记录表展示了微地址及其对应的内容，这些内容通常包含了微指令的编码，用于控制计算机的低级操作，如数据的读取、写入和转移。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解计算机硬件的工作机制，还能锻炼他们在实际问题中应用理论知识的能力。同时，这种实践性的学习方法也有助于培养学生的编程思维和问题解决技巧，为未来在计算机科学领域的深入学习和职业发展打下坚实的基础。