计算机组成原理课程设计：硬布线控制器与ISP技术实践

"这篇文档是关于2012年北京邮电大学小学期的计算机组成原理课程设计的教学目的和实施细节。目标是让学生通过实践深入理解计算机系统各组件的工作原理，特别是硬布线控制器，同时掌握ISP技术的应用，并提升独立研究和工程设计的能力。" 在此次课程设计中，学生将面临以下主要知识点： 1. **计算机系统模块的理解**：通过综合运用所学的计算机组成原理和系统结构知识，学生需要理解计算机中包括CPU、内存、输入输出设备等各模块的功能以及它们之间的交互。 2. **硬布线控制器**：硬布线控制器是计算机中的一个重要部分，它负责生成执行指令所需的控制信号。课程设计要求学生设计并调试硬布线控制器，这有助于深入理解控制器如何根据指令集产生精确的控制序列。 3. **ISP技术**：学习使用In-System Programming (ISP) 技术进行设计和调试，这是一种现代微电子设计中常用的技术，允许在不从电路板上移除芯片的情况下进行编程和调试。学生将熟悉集成开发环境中的设计和模拟工具，了解ISP相比于传统开发方式的优势。 4. **实验安排**：课程设计将在特定时间和地点进行，学生将分组进行，每组3-4人，使用指定的实验设备，如TEC-5计算机组成原理实验系统、示波器、万用表等，以及ISP芯片和设计自动化软件。 5. **设计与调试任务**：学生需要设计一个基于给定数据格式和指令系统的硬布线控制器模型计算机，然后在实验台上组装并调试。此外，还需要完成一系列文档，包括总框图、逻辑模块图、VHDL/ABEL语言源程序、控制流程图、测试方程、元件排列图、设计说明书和调试小结。 6. **指令系统和数据格式**：设计的模型计算机将使用12条机器指令，但为了简化，可能只选择其中的9条，去除中断指令。学生需要理解和实现这些指令的功能，并在硬布线控制器中体现。 7. **指令格式和助记符**：课程中提到的9条指令包括R7R6R5R4、R2R3和R1R0，这些可能是寄存器操作或数据转移指令，具体功能需要根据课程资料进一步学习。 通过这个课程设计，学生不仅能够巩固理论知识，还将获得宝贵的实践经验，提升在未来科研和工程领域中的竞争力。