计算机组成原理实践：基本模型机加减法指令设计与实现

本篇文档是关于计算机组成原理课程设计的任务书，旨在让学生深入理解和应用所学理论知识，设计一个基本模型机，特别关注加减法指令的实现。以下是详细的知识点解析： 1. 课程背景：该设计基于已经学习过的电工电子学、数字逻辑、汇编语言程序设计和计算机组成原理等基础知识，旨在通过实践加深对计算机系统内部结构的理解。 2. 目标与任务： - 系统分析与设计：学生需运用组成原理知识构建一个整体概念，明确模型机的各个组成部分及其功能。 - 指令系统设计：设计指令格式，包括加减法指令，如算术逻辑单元（ALU）的实现，指令集的规划。 - 微程序设计：涉及微指令格式设计，微地址生成方法，以及微程序入口地址的形成，这对于理解控制单元如何转换高级指令至低级操作至关重要。 - 时序设计：确定模型机内部的操作顺序和时间安排，确保指令的正确执行。 - 程序编写与调试：编写源程序，模拟指令和微程序执行，通过HKCPT软件进行单步和微单步调试，观察数据流和寄存器、存储器的状态变化。 3. 技能提升：通过此项目，学生将掌握模块化设计、程序编译加载过程、微程序控制原理，以及数据在模型机内部的处理流程。 4. 时间安排：设计过程被划分为一周的时间，包括资料熟悉、系统设计、编程调试和报告撰写，强调了实践与理论相结合的重要性。 5. 报告要求：报告需详尽阐述设计过程，包括设计目的、原理、逻辑框图、指令执行流程，以及使用HKCPT软件的联机和脱机方式的具体实现过程。 6. 评估与反馈：设计报告书应在课程结束后的第20周周五下午5点前提交，接受教师和系主任的评审，评价学生对设计的理解和实践能力。 通过这个课程设计，学生将深化对计算机系统底层工作的理解，提升抽象思考和解决问题的能力，为后续的计算机系统设计和开发打下坚实的基础。