计算机系统结构实验设计：流水微程序模型机设计

计算机系统结构设计论文 计算机系统结构设计是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生对计算机系统结构的设计和实现能力。以下是计算机系统结构设计论文的知识点总结： 1. 实验目的：设计一个具有流水功能的模型机，学习掌握流水微程序控制器的设计原理。 在基本模型机的基础上，进一步将其构成一台具有流水功能的模型机，以提高计算机系统的性能和效率。 2. 实验内容：使用MAX+plusII软件下载程序，联机运行，观察实验结果。 在实验中，使用MAX+plusII软件来设计和实现流水微程序控制器，并将其下载到计算机硬件实验室中的ZY15CompSys12BB计算机组成原理及系统结构实验箱中，观察实验结果。 3. 实验地点：计算机硬件实验室 实验地点位于计算机硬件实验室，实验室提供了必要的设备和环境来进行实验。 4. 实验设备： （1）ZY15CompSys12BB计算机组成原理及系统结构实验箱一台 （2）排线若干 （3）PC机一台 实验设备包括ZY15CompSys12BB计算机组成原理及系统结构实验箱、排线和PC机等。 5. 实习内容： 5.1 实验原理： 在基本模型机实验过程中，模型计算机执行程序是在微程序的控制下按顺序的方式进行。结合微程序流程图分析各条指令的执行过程可以发现，机器的各部分在某些周期内工作，而在某些周期内是空闲的。 以加法指令为例：在执行过程中，首先需要取指令和操作数，我们称之为取指阶段，此时取指部件（指令寄存器等）工作，而执行部件（运算器等）则不工作；而进行加法运算的时候（我们称之为指令的执行阶段），执行部件工作而取指部件空闲。 5.2 CPLD设计程序： 使用MAX+plusII软件设计CPLD程序，以实现流水微程序控制器的设计原理。 5.3 实验步骤： （1）使用MAX+plusII软件设计CPLD程序 （2）将CPLD程序下载到ZY15CompSys12BB计算机组成原理及系统结构实验箱中 （3）观察实验结果 5.4 运行结果： 实验结果显示，流水微程序控制器的设计可以提高计算机系统的性能和效率。 6. 性能分析对比： 通过实验结果可以看到，流水微程序控制器的设计可以提高计算机系统的性能和效率，但同时也增加了系统的复杂度。 7. 实验心得： 通过实验，我们可以学习掌握流水微程序控制器的设计原理，并提高对计算机系统结构的理解和设计能力。 8. 致谢： 感谢指导教师詹仕华先生的指导和帮助。