计算机组成原理课程设计:WPS中微程序与模型机构建

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《计算机组成原理》课程设计报告深入探讨了在计算机组成原理理论学习的基础上,如何设计并实现一台基本模型机。报告由计算机科学与工程学院108030703班级的王朋帅同学完成,指导教师为王勇。 设计背景部分强调了本次课程设计的目标,即设计六条机器指令(如IN、OUT、ADD、SUB、RLC等),并通过微程序设计来自动产生各部件单元的控制信号,从而在CPU的指令周期内完成由微指令序列驱动的运算。传统的实验中,这些控制信号可能需要人工模拟,而在本设计中,微程序控制器将负责数据通路的控制,使得指令的执行过程更为自动化。 设计目标明确了两个关键点:首先,构建一个基于微程序控制器的基本模型计算机系统,通过定义和编写机器指令,如加法(ADD)、减法(SUB)和循环左移(RLC),来演示其功能。其次,设计者计划将这些指令转化为二进制代码并在ZY15CompSys12BB计算机组成原理教学实验箱上运行,验证系统的正确性和有效性。 概要设计部分详细阐述了设计的目的,包括: 1. 设计目标是构建一个指令系统,包含五条核心机器指令,每个指令都有其特定的功能,如数据的输入(IN)、输出(OUT)和基本算术运算。 2. 设计的核心在于微程序设计,它允许CPU在执行一条机器指令时,调用预先编写的微程序来处理特定的任务。这种设计有助于简化硬件结构,提高指令执行的灵活性和效率。 3. 模块化的指令设计和微程序编写,旨在让学生理解计算机内部的工作原理,特别是指令集架构和微处理器的设计思想。 4. 通过实际操作和实验验证,使学生能够将理论知识应用于实践,增强对计算机硬件和软件交互的理解。 在详细设计阶段,报告进一步展开,包括系统需求分析、功能分解、实验步骤(如连接线路、编写程序、联机操作、运行调试及结果分析)等,这些都是实现设计目标不可或缺的部分。整个过程旨在培养学生的系统思维、编程能力和硬件调试技能,同时也是对所学理论知识的深度应用和巩固。