计算机组成原理：微程序设计实战与OpenJUC-II控制器设计

在《计算机组成原理》课程设计中，主要聚焦于微程序设计部分。该课程设计的目标是基于OpenJUC-II教学机模型机，实现其指令系统的控制器设计。通过实际操作，学生将深入理解指令执行流程、指令系统与硬件之间的关系，从而深化对计算机体系结构和工作原理的认识。 设计过程分为六个步骤：首先，学生需要熟悉微程序的设计和调试技巧，这是基础；接着，双操作数指令、条件转移指令、移位指令等逐步被设计和调试，每个阶段都涉及到具体的操作码和微地址的处理。例如，取指令字段和操作数阶段，涉及寄存器寻址、间接寻址等多种方式，而特定的控制存储器用于保存不同指令的执行入口地址和功能。 项目需求的关键组件包括OpenJUC-II模型机、QuartusII软件、虚拟实验板软件以及Windows计算机环境，还有预编写的.sof和.scc文件。设计过程中，学生需要处理如MOV、ADD、CMP等基本操作，以及特殊指令如INC、JMP、SAR、JC等，这些操作涉及数据的加载、比较和控制流的转移。比如，INC指令会增加内存地址0xFF02H的值，而CMP指令用来比较寄存器R0的内容和#FFFFH，根据比较结果执行条件跳转。 此外，还包含了软件延时、右移操作以及相应的微程序代码示例，如0030H处的SHR指令和后续的条件转移。整个设计过程中，学生不仅要掌握微程序的编写，还要学会调试，确保程序的正确性和效率。 这个计算机组成原理课程设计通过实践微程序设计，不仅锻炼了学生的编程技能，也提升了他们对计算机硬件和指令系统底层工作的理解，为未来在IT领域进行更深层次的研究和开发打下坚实的基础。