计算机组成原理课程设计：基本模型机的设计与实现

"这份课程设计主要关注‘计算机组成原理’，涵盖了基本模型机的设计与实现。目的是通过实际操作，使学生深入理解计算机整机概念，提高分析问题、解决问题及动手能力。设计内容包括查阅相关资料，准备实验，独立完成设计，撰写论文，以及最后的考核与评估。参考文献涉及多本计算机组成原理的教材。设计进度涵盖构思、实验、调试和论文撰写，最终需要设计并实现一个包含多种指令的简单模型机，并验证其正确性。" 在计算机组成原理的课程设计中，学生们被要求进行一项基本模型机的设计与实现。这项任务旨在巩固学生对计算机硬件系统的理解，特别是如何将部件单元电路整合成完整的计算机系统。设计过程分为几个关键步骤： 1. **前期准备**：首先，学生需要广泛查阅资料，了解相关知识，这通常涉及到计算机体系结构的基础理论，如指令集、微指令、控制单元等。 2. **实验设计**：设计阶段，学生需根据要求制定简单的计算机指令集，包括输入/输出指令、存储器读写指令、寄存器访问指令、运算指令和程序控制指令。这部分要求学生理解指令系统的原理，如何将高级指令转化为微指令。 3. **实现微指令**：设计出的指令需要对应到微指令，这些微指令将存储在控制存储器中，它们是计算机执行操作的底层指令。 4. **编程与调试**：学生需要编写机器指令程序，并利用实验设备通过串口与计算机连接，将指令程序和微指令程序载入主存。随后，运行程序并观察执行情况，确保设计的指令和微指令能按预期工作。 5. **论文撰写**：最后，学生需要按照学术规范撰写课程设计论文，论文应包含问题描述、实验原理、设计思路、实验步骤、调试过程、问题解决方法、总结和讨论等部分，以展示整个设计过程和思考。 6. **考核评估**：评估标准包括出勤、设计思路清晰度、代码实现的质量、调试技能，以及论文的结构和规范性。这确保了学生不仅掌握了理论知识，也具备了实际操作的能力。 通过这样的课程设计，学生能够全面了解计算机系统的工作流程，从指令的解析到执行，从硬件层面理解计算机如何处理信息，从而为后续的软件开发或硬件设计打下坚实基础。参考文献提供的书籍和在线资源可以作为深入学习和研究的指南，帮助学生深入探究计算机组成原理的各个细节。