8位模型机设计:单总线,微程序控制,直接寻址
4星 · 超过85%的资源 需积分: 15 126 浏览量
更新于2024-08-01
5
收藏 667KB DOC 举报
"本报告主要介绍了8位模型计算机的设计,采用单总线结构,微程序控制方式,并采用直接寻址。设计中涉及的寄存器包括程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、通用寄存器(R)、存储数据寄存器(MDR)和存储地址寄存器(MAR)。设计者详细阐述了从选择开发工具、指令系统设计到微程序控制流程的全过程,包括VHDL程序代码的编写和仿真调试。"
在计算机组成原理课程设计中,目标是让学生通过实际操作理解计算机设计的核心原理,这包括了设计机器指令系统,编写程序并在模型机上运行。开发工具选择了QUARTUS 5.0,用于编写和调试VHDL程序,这是一种硬件描述语言,用于描述数字系统的逻辑功能。
设计的模型计算机基于单总线架构,这意味着所有数据和控制信号共享同一条总线,简化了硬件设计,但可能降低了系统速度。控制方式为微程序控制,意味着通过微指令来实现复杂的操作。微指令由一系列控制信号组成,每条机器指令通常由多条微指令构成的微程序来执行。微程序控制过程包括:取指令、根据指令操作码形成微地址、执行微指令并返回取指阶段。
指令系统设计方面,选择了定长的8位指令格式,直接寻址方式使得指令可以直接指向存储器中的数据。指令集包括了加载(load)、加法(add)、减法(sub)、按位与(and1)、跳转(jmp)、增量(inc)和左移(shl)等基本操作。此外,还定义了寄存器标志位,如0表示累加器(ACC),1表示通用寄存器(R)。
模型机框图设计、微指令格式、微程序流程图和VHDL程序代码部分详细描述了各个组件如何交互和控制流程的执行。调试仿真阶段则验证了设计的正确性,确保在模型计算机上能正确执行预设的指令序列。
最后,课程设计回顾总结对整个设计过程进行了反思,强调了设计过程中遇到的问题、解决方法以及个人收获,为未来从事计算机研制与设计工作奠定了基础。这种实践经验不仅巩固了理论知识,也提升了实际操作和问题解决能力。
2009-05-30 上传
2011-10-27 上传
2011-09-26 上传
点击了解资源详情
点击了解资源详情
点击了解资源详情
点击了解资源详情
2022-08-04 上传
zxc12345678zxc
- 粉丝: 23
- 资源: 8
最新资源
- 掌握压缩文件管理:2工作.zip文件使用指南
- 易语言动态版置入代码技术解析
- C语言编程实现电脑系统测试工具开发
- Wireshark 64位:全面网络协议分析器,支持Unix和Windows
- QtSingleApplication: 确保单一实例运行的高效库
- 深入了解Go语言的解析器组合器PARC
- Apycula包安装与使用指南
- AkerAutoSetup安装包使用指南
- Arduino Due实现VR耳机的设计与编程
- DependencySwizzler: Xamarin iOS 库实现故事板 UIViewControllers 依赖注入
- Apycula包发布说明与下载指南
- 创建可拖动交互式图表界面的ampersand-touch-charts
- CMake项目入门:创建简单的C++项目
- AksharaJaana-*.*.*.*安装包说明与下载
- Arduino天气时钟项目:源代码及DHT22库文件解析
- MediaPlayer_server:控制媒体播放器的高级服务器