计算机组成原理：复杂模型机设计与实现解析

"复杂模型机的设计与实现是计算机组成原理实验的一部分，旨在让学生掌握更复杂的计算机原理。实验中，学生需要扩展16条机器指令，编写程序并利用CPU执行这些程序。实验步骤包括硬件连线、程序下载、微地址清零以及通过单步微指令运行程序。实验结果通过记录表格展示，包括输入指令、运算指令如带进位加法、传送、循环左移以及条件转移的效果。此外，实验还包括练习操作题，涉及微地址和控制信号的设定。" 在这个实验中，学生主要学习和实践以下几个知识点： 1. 计算机结构：理解计算机的基本组成部分，如CPU、存储器（如6116和E2PROM2816）以及它们之间的交互。 2. 指令系统：扩展了16条机器指令，这涵盖了计算机指令集的基础知识，包括数据处理和流程控制指令。 3. 程序设计与执行：编写并执行机器指令程序，这涉及到程序的存储、加载和执行过程。 4. 微指令与微地址：了解微指令在控制存储器中的作用，以及如何通过微地址来控制CPU的操作。 5. 数据处理：通过指令如`IN`(输入)、`ADC`(带进位加法)、`MOV`(传送)、`RLC`(带进位循环左移)和`BZC`(条件转移)来处理数据，理解各种算术和逻辑运算的实现。 6. 状态与控制信号：学习如何设置和解读控制信号，如S3-S0、MCn、WE、A9-A0和UA5-UA0，这些都是影响指令执行的关键因素。 7. 错误检查与调试：通过单步运行微指令进行程序调试，观察和记录程序运行过程的数据和结果，以确保程序正确执行。 8. 条件判断与转移：深入理解条件转移指令如`BZC`，它是程序分支和循环的关键部分，依赖于特定的条件来决定程序的执行路径。 9. 存储器操作：了解如何向不同的存储器（如6116和E2PROM2816）装载程序和数据，以及如何读取存储器内容。 通过这个实验，学生能够将理论知识应用于实际操作中，提高对计算机硬件和软件交互的理解，同时锻炼编程和问题解决能力。实验报告的编写和教师的评定也强化了对实验过程的反思和总结。