基于EL-JY-Ⅱ实验仪的指令译码器与模型机设计

指令译码器电路是计算机组成原理课程设计的重要组成部分，该设计旨在通过实际操作和理论结合，使学生深入理解计算机内部的工作原理。以下是本设计的主要知识点： 1. 课程设计目标： - 学生需掌握整机动态工作过程，理解微程序控制器的设计原理，这有助于构建自己的指令系统。 - 通过模型机的设计和构建，学生可以练习编写指令并对其进行调试，从而熟悉指令的执行流程。 2. 设计内容与要求： - 指令系统设计：设计一个包含8条及以上指令的指令集，支持不同的寻址方式，如寄存器寻址、直接寻址和立即数寻址。 - 微程序编写：为实现指令功能，学生需要编写相应的微程序，这是微程序控制器设计的核心部分。 - 实验接线：学生需正确连接各个硬件组件，如ALU、数据暂存器、寄存器堆等，以确保信号传输的正确性。 - 应用程序：设计一个应用程序，例如计算两个十进制数的和并显示结果，或者实现负数补码计算和数的奇偶性统计等功能。 3. 报告要求： - 报告应为手写形式，且需有统一的封面，包括任务书、设计目的、所需材料、设计要求等详细内容。 - 内容需涵盖模型机的结构、指令编码、微程序设计、接线图、调试过程、结果分析以及经验总结等关键环节。 4. 实验仪器： - 使用EL-JY-Ⅱ组成原理实验仪，它具有特定的底板布局，如16位ALU由4片74181芯片构成，数据暂存器由74273等芯片组成。 - 模型机结构框图展示了各个部件如何协同工作，如ALU的选择运算功能、数据暂存单元、寄存器堆和移位寄存器等。 5. 输入与输出： - 数据可以通过键盘输入，也可以在键盘方式或联机方式下通过串口输入。输出则利用四个LED数码管显示计算结果，而存储器部分则负责数据暂存和显示。 通过这次课程设计，学生不仅可以掌握指令译码器电路的实际操作，还能锻炼他们的逻辑思维能力、硬件设计技能和程序调试技巧，为后续的计算机系统设计打下坚实基础。同时，这个项目也强调了实践与理论的结合，培养了学生的动手能力和团队协作精神。