计算机组成原理：直接插入排序课程设计与实现

本篇文档是关于计算机组成原理课程设计中的直接插入排序部分，针对16级科技二班14号学生王博渊和11614059号学生杨志强的项目。他们以《系统硬件综合训练》课程为背景，针对六个内存连续地址中的数进行直接插入排序，并将排序后的结果输出到OUT单元。设计包括以下几个关键部分： 1. **设计步骤**： - **问题及求解流程**：设计目标是实现对六个数的排序，通过编写机器指令，将输入的待排序数值存储到机器码文件中。排序过程遵循直接插入排序算法，即逐个检查每个元素，将它与已排序部分比较，找到正确位置并插入。最后，输出排序后的数值到OUT单元。 - **流程图**：展示了整个排序过程的逻辑结构，包括外层循环（控制数据的数量）和内层循环（比较和交换数据），直到所有元素都被插入到正确位置。 2. **复杂模型机功能及参数**：设计涉及到算数逻辑运算单元（ALU）的使用，这是计算机硬件的核心组成部分，负责执行基本的算术和逻辑操作。此外，设计还包括其他数据通路的连接，这些都与排序算法的实现密切相关。 3. **指令系统与微指令设计**：文档提到了CMP（比较）、DEC（减一）和XCHG（交换）等指令的设计，这些指令构成了实现直接插入排序算法的基础。微指令的设计则是将高级指令进一步分解成更底层的操作，以确保硬件能精确执行算法的每一个步骤。 4. **设计总结**： - **设计结果及分析**：这部分可能包括了实际实现的排序算法效率评估，以及与预期性能的对比。 - **难点问题及解决方案**：描述了在设计过程中遇到的问题，以及团队如何克服这些难题以达到最终的设计目标。 5. **完成与收获情况**： - **成员分工及完成情况**：讨论了两位同学在项目中的角色和各自的贡献，以及任务的分配和进度。 - **成员收获与体会**：分享了他们在课程设计过程中的学习成果和个人成长，比如对计算机硬件和算法理解的深化。 最后，文档还包含汇编代码和装载的TXT文档，这些都是实现直接插入排序的具体实现和辅助材料。 这篇报告深入探讨了计算机组成原理课程设计中的直接插入排序实践，涉及理论知识运用、硬件设计、算法实现以及团队合作等多个方面，为读者提供了一个具体且详实的实例研究。