计算机组成原理课程设计指南：分步构建模型机

"设计步骤-计组课程设计实验指导" 这篇文档是关于计算机组成原理课程设计的实验指导，旨在帮助学生通过实践巩固理论知识，设计一台模型计算机。设计过程分为六个关键步骤： 1. 确定设计目标：在第一次课后，学生需要分组并讨论设计目标，确保内容不重复，并向班长报告，最终由老师登记。 2. 确定指令系统：在第二次课，设计数据表示格式（如二进制、浮点、符号位等），决定指令的位数、编码方式、指令类型（如R型、I型、J型等），以及所需的寻址方式（如直接、间接、寄存器等）。 3. 总体结构和数据通路设计：在第三次课，学生需规划计算机的整体架构，包括CPU、内存、输入/输出设备等组件，以及它们之间如何通过数据通路进行交互。不同的数据通路设计会影响指令执行的效率和方式。 4. 设计指令执行流程：基于指令的复杂性，确定每条指令需要的机器周期数，同时，如果是微程序控制的计算机，需要考虑如何在微指令中安排不同的微操作。 5. 确定微程序地址：在第四次课，设定微程序的起始地址和分支转移地址，这是构建微程序控制器的关键步骤，确保正确执行指令序列。 6. 微指令代码化：将微程序流程转化为具体的微指令编码，这些微指令将指导硬件执行具体操作。 此外，课程设计报告要求详细记录以上步骤，包括每个团队成员的任务分配，个人的收获和问题解决，以及附录中的数据通路图、微程序流程图和机器码及其注释。这个过程旨在促进学生对计算机内部工作原理的深入理解，提高其在计算机系统设计方面的实践能力。