微程序控制模型机设计：基本原理与实现

"组成原理课程设计-基本模型机的设计与实现" 这篇文档主要涉及的是计算机组成原理课程设计的内容，其中核心是构建一个基本模型机。这个模型机由基本单元电路构成，具备五条自定义的机器指令，并且通过微程序进行控制。下面是详细的知识点解析： 1. **基本模型机设计**： - 这个设计涵盖了从硬件电路到软件指令的全套流程，旨在让学生理解和实践计算机的工作原理。 - 设计内容包括：用基本单元电路搭建模型机，设计五条机器指令，编写微程序，并进行调试。 2. **设备与器材**： - 实验所需的设备包括PC机和DVCC实验箱，这通常是一个教学实验平台，用于模拟和测试计算机硬件组件。 3. **设计要求**： - 在DVCC教学实验系统上，定义并实现五条机器指令，如IN（输入）、ADD（加法）、STA（存储）、OUT（输出）、JMP（跳转）。 - 指令应能在实验台上实际组装和调试通过。 - 编写一个使用这五条指令的汇编语言程序，并确保其能正确运行。 4. **设计方案**： - **硬件设计**： - 微程序控制电路：由控制存储器（如EPROM）、微指令寄存器（18位，6位微地址）等组成。 - 时钟信号源：利用555时基电路和74ls237构成，产生330-580Hz的时钟信号。 - 主存储器：采用6264存储器（8K*8位），配备地址寄存器和三态门。 - **微控制设计**： - 实现了读/写操作以及程序运行的控制逻辑，通过控制开关（如SWC、SWA）来切换不同操作模式。 - **机器指令设计**： - 设计了五条指令，分别对应数据输入、加法运算、存储数据、数据输出和无条件转移功能。 5. **调试过程**： - 调试涉及到检查每个部分是否能正常工作，包括指令的执行、控制信号的产生以及整个系统的协同工作。 通过这样的课程设计，学生能够深入理解计算机的内部工作机制，掌握如何构建简单的计算机系统，以及如何设计和实现基本的指令集。同时，通过实际操作，他们也能学习到硬件电路设计、时序控制、微程序设计以及指令系统的应用，这对于理解计算机科学的基础至关重要。