计算机组成原理课程设计：微程序控制计算机

"该文档是关于计算机组成原理的专业课程设计，涵盖了从整机结构设计到指令、微程序设计，以及最终的组装和调试过程。学生刘建成需要完成一个多寄存器减法、右移位、输入输出等指令的试验计算机设计。设计包括算术减法、输入输出、转移、右移位等基本指令，并要求编写对应的微程序。设计过程中需经历查阅资料、分组设计、实验室组装、调试和验收。课程设计在第17周至第20周进行，由指导老师和专业责任人监督，并在6月21日至22日进行验收和答辩。文档包含设计的逻辑框图、指令系统、微操作控制部件、编写调试程序等内容，以及组装和调试的步骤。" 在计算机组成原理的课程设计中，学生需要深入理解并应用计算机的基本构成原理。此项目要求学生设计一个试验计算机，涉及以下几个核心知识点： 1. **整机结构设计**：学生需要理解并设计计算机的整体架构，包括CPU、内存、输入/输出设备等组件的相互连接和交互方式。 2. **指令系统设计**：设计一套包括算术减法（SUBrs，rd）、输入输出（IN#DATA，rd，OUTRi）、转移（JMPADDR）和右移位（RRCrs，rd）在内的指令集。这些指令是计算机能够执行基本操作的基础。 3. **微指令编码格式设计**：微指令是构成微程序的基本单元，它定义了执行一条机器指令所需的一系列控制信号。学生需要确定微指令的格式，以便能有效地实现机器指令的功能。 4. **微操作控制信号设计**：设计微操作控制信号，这是控制计算机各部件协同工作的关键，它决定了何时启动哪个操作，如数据的读取、计算、存储等。 5. **微程序次序控制方法设计**：设计微程序的执行顺序，确保每条机器指令都能按照预期的流程正确运行。 6. **编写调试程序**：在设计完成后，需要编写和调试程序以验证指令和微程序设计的正确性，这通常涉及到模拟执行和实际硬件上的调试。 7. **试验计算机组装与调试**：将设计的理论方案转化为实际硬件，进行组装并调试，确保所有组件能协同工作，没有逻辑错误。 8. **验收与答辩**：设计成果需通过指导老师的验收，并进行答辩，展示设计过程、解决的问题以及最终实现的功能。 这个课程设计项目旨在提升学生的实践能力，让他们不仅了解计算机组成原理的理论，还能动手实现一个简单的计算机系统，从而加深对计算机硬件工作原理的理解。