模型机设计与指令系统：计算机组成原理课程设计详解

"基本指令表-计算机组成原理课程设计讲义" 在计算机组成原理课程设计中，学生需要设计一个模型机并理解计算机的工作原理。设计的核心是构建一套指令系统，编写微程序，并通过实验来验证设计的功能。设计的目的是为了让学生深入理解整机动态工作流程，了解微程序控制器设计，以及实际操作模型机并调试应用程序。 在这个模型机设计中，给出了以下基本指令： 1. MOV rd, rs: 这是一条数据移动指令，将寄存器rs的内容转移到寄存器rd中。它的指令格式为1000 rs rd，其中rs和rd分别代表源寄存器和目标寄存器。 2. ADD rd, rs: 这是一条加法指令，将rs和rd中的数值相加，结果存储在rd中。指令格式为1001 rs rd。 3. SUB rd, rs: 这是一条减法指令，rd减去rs的结果存储回rd。指令格式为1010 rs rd。 4. INC rd: 这是一条增量指令，将rd中的数值增加1。指令格式为1011 rd。 5. AND rd, rs: 这是按位逻辑与指令，将rs和rd的内容进行按位与运算，结果存储在rd中。指令格式为1100 rs rd。 6. NOT rd: 这是一条逻辑非指令，对rd的内容进行取反操作，结果存储回rd。指令格式为1101 rd。 7. ROR rd: 这是一条右移位指令，rd的内容向右逻辑移位，高位填充原符号位。指令格式为1110 rd。 8. ROL rd: 这是一条左移位指令，rd的内容向左逻辑移位，低位填充原符号位。指令格式为1111 rd。 设计内容和要求包括设计至少8条指令，涵盖不同的寻址方式，如寄存器寻址、直接寻址和立即数寻址。数据需要通过键盘输入，结果通过数码管显示。此外，还需要编写应用程序，实现如计算两个一位十进制数的和、求两位十进制数负值的补码或统计奇偶数个数等功能。 报告要求是手写完成，包含设计目的、设计器材、设计要求、模型机结构、指令编码、微程序、应用程序、接线图、调试过程、结果分析和总结等内容。报告的提交截止日期为第18周的周五。 实验平台为EL-JY-Ⅱ组成原理实验仪，它包含了ALU（算术逻辑单元）、数据暂存器、寄存器堆、移位寄存器以及输入输出设备。ALU由4片74181构成，能执行各种算术和逻辑运算。数据输入可以通过电平开关、键盘或串口线，而输出则通过四个LED数码管显示。存储器部分由两部分构成，可能涉及ROM和RAM。 这个课程设计项目旨在提供一个实践平台，让学生亲手搭建微型计算机系统，理解和掌握计算机内部的工作机制，以及如何通过指令系统和微程序控制这些操作。