设计CISC模型计算机：负数平方和计算

"这篇资源是关于计算机组成原理的课程设计，主要内容是设计一台能计算负数平方和的CISC模型计算机。设计要求包括输入5个有符号整数，使用8位二进制补码表示，然后计算所有负数的平方和。设计涵盖系统总体设计、微程序控制器、指令系统、时序产生器、操作控制器以及硬件电路等多个方面，并需通过VHDL语言编程和EDA软件进行功能仿真验证。" 在这个计算机课程设计中，学生需要完成一系列复杂任务，首先，要设计一个能够处理特定功能的CISC（复杂指令集计算机）模型。这个模型计算机需要具备接受外部输入、判断数值正负、执行平方和计算以及结果显示的能力。为了实现这些功能，学生需要了解和应用二进制补码表示法，这是用于表示有符号整数的一种方法，特别是在计算机硬件中。 设计的计算机需要支持连续输入5个8位二进制补码表示的有符号整数，这些数字将以十六进制形式输入。在处理过程中，要使用符号位（如SF）和条件转移指令（如JS和JNS）来判断数值的正负。这涉及到处理器的条件分支机制，对于理解计算机如何执行条件判断至关重要。 课程设计的具体任务包括： 1. 完成系统总体设计，绘制数据通路框图，明确数据在计算机内部如何流动。 2. 设计微程序控制器的逻辑结构，微程序控制器是控制计算机操作的核心部分。 3. 设计机器指令格式和指令系统，定义每条指令的结构和功能，如助记符INRd表示的数据存入寄存器操作。 4. 设计时序产生器，以确保指令执行的正确时序。 5. 编写所有机器指令的微程序流程图，这涉及到微指令的控制流。 6. 设计操作控制器单元，这部分控制计算机的各个硬件组件协同工作。 7. 使用VHDL语言或其他硬件描述语言编程，构建模型机的各个部件，并整合成一个完整的系统。 8. 编写汇编语言源程序，然后转换成机器语言，存入ROM中。 9. 使用EDA软件进行功能仿真，确保设计满足题目要求。 通过这个课程设计，学生不仅能够深入理解计算机硬件的工作原理，还能掌握微程序设计、指令系统设计、硬件描述语言编程和系统验证等关键技能，这对于未来的计算机硬件相关工作或研究具有重要意义。