郑州轻工学院本科：基本模型机设计与微程序控制实验报告

该文档是关于郑州轻工业学院一名叫方胜的网络工程专业学生的本科课程设计报告，主题为"基本模型机的设计与实现"。设计目标是在掌握部件单元电路实验的基础上，构建一台能够自动产生控制信号的模型机，实现5条机器指令的功能，包括输入(IN)，加法(ADD)，以及针对移位操作的特定指令。 1. 课程设计内容： - 学生需要设计并实现一个基本模型机，其中涉及硬件和软件两部分。硬件部分包括设计微指令，以控制数据通路中的各个部件单元，如存储器、算术逻辑单元(ALU)等。软件方面则涉及到机器指令的编译和微程序设计，如IN指令用于从输入设备读取数据，ADD指令进行二进制加法运算，还有针对移位操作的指令，如左移(RL)、右移(RRC)等。 2. 微程序设计的重要性： 微程序设计的核心在于用微指令代替传统的硬连线逻辑，它实现了对计算机数据通路的高级抽象。在部件单元的控制中，人工模拟的方式被微程序控制器所取代，使得系统能够根据机器指令自动产生控制信号，提高了指令处理的灵活性和效率。一条机器指令对应一个微程序，这意味着指令的执行不再是简单的一系列硬连线操作，而是通过一系列微步骤的执行来完成。 3. 设计要求： - 设计者需编写机器指令程序，并通过上机调试来掌握整机的工作原理，理解程序如何转化为机器行为。 - 必须撰写详细的课程设计报告，包括设计过程、实现方法、遇到的问题和解决方案，以及最终的结果评估。 4. 参考书籍： 学生在设计过程中参考了《计算机组成原理》和《计算机组成原理指导书》，这两本书提供了理论基础和技术指导。 5. 时间安排： 课程设计的完成期限为2008年12月19日，指导教师胡东华对整个项目进行了监督和指导。 6. 设计流程： 实验分为程序设计和微程序设计两个阶段。程序设计部分包括具体的机器指令实现，如输入、加法和移位操作。微程序设计则是设计微指令序列，实现这些指令功能的控制逻辑。 在整个课程设计中，学生不仅锻炼了硬件设计、编程和调试的能力，还深入理解了计算机组成原理中微程序控制的重要性，这是一项非常实用且理论联系实际的工程项目。