计算机组成原理课程设计一个简单主机的设计 - CSDN文库

计算机组成原理

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一、拟定指令系统

指令系统是设计计算机的依据，拟定指令系统将涉及基本字长、指令格式、指令种类、

寻址方式等内容。

1、基本字长：

程序设计平台中配置的存储器容量为 256*8，可知道基本字长定为 8 位。

2、指令格式：

指令格式可有单字长和双字长指令两种，在双字长格式中，第二字节一般定义为操作

数或操作数地址。

指令格式为：

7 4 3 2 1 0

操作码 OP 源操作数目的操作数

3、指令类型：

模型机有单操作数指令、双操作数指令和无操作数指令。

操作码 OP 共四位，最多可定义 16 条指令。

数据的传送单位为 8 位

数据的传送范围 R→R R→RAM RAM→R

4、寻址方式：

由于指令较短，操作数字段仅两位，为了简化硬件设计，将操作数字段和目的操作数

字段的寻址定义为不同的含义。

源操作数字段寻址方式目的操作数寻址方式

00

R

0

或 R

1

00 R

1

01

（R

0

）

01

（R

1

）

10 I 10 I

11 D 11 D

Ri 表示操作数就在寄存器中

（Ri）表示操作数地址在寄存器中

I 指令的第二个字节为操作数或称立即寻址

（D）指令的第二个字节为操作数的地址

源操作数使用 R

0

或 R

1

寻址

目的操作数 R

1

寻址

二、确定总体结构

1、寄存器的设置：

R

0

,R

1

为通用寄存器，8 位。

IR 为指令寄存器，8 位。

PC 程序计数器，8 位。

MAR 为地址寄存器，8 位。

2、加法器的设置：

采用 8 位带串行进位加法器。

3、选择器的设置：

连入 A 选择器的数据来源是 RAM 的读出数据和 R

0

寄存器的数据。连入 B 选择器的数

据来源是 PC 的数据和 R

1

的数据。

4、数据通路：

数据通路的设计，在总体结构中是最重要的一个问题，模型机的数据通路是以总线为

基础，以 CPU 为核心的。

1

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xzq2002

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