计算机组成原理:模型机设计与实现
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更新于2024-07-03
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"计算机组成原理-简单模型机设计课设,涉及计算机硬件设计、微程序控制器、指令系统、存储器和输入输出模块,旨在深化理解计算机基本组成和工作原理。"
在计算机组成原理的课程设计中,学生被要求设计一款简单的模型计算机,这是一项综合性的实践任务,旨在将课堂理论知识转化为实际操作。设计任务主要包括以下几个核心部分:
1. **文献调研**:学生需要查阅至少5篇相关文献,以了解模型机的基础知识和现有技术。
2. **模型机设计**:设计一个带有8位自增和自减指令的模型计算机。这要求学生理解并应用计算机的基本组成,如存储系统、运算器和控制器。
3. **存储系统**:存储器是计算机的重要组成部分,设计时需要考虑其输入输出时序和模块连接方式。这可能涉及到ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)的使用。
4. **运算器**:设计一个8位移位运算功能的运算器,包括串行进位。运算器执行算术和逻辑运算,是计算机处理数据的核心。
5. **微程序控制器**:微程序控制器通过微指令控制计算机的执行流程。学生需要设计微指令格式,绘制微程序流程图,并为每条指令编写相应的微程序。
6. **指令系统**:设计一套包含基本指令的指令集,如输入(IN)、输出(OUT)、存储(STA、LDA)、跳转(JMP)、条件分支(BZC)、清除(CLR)、移动(MOV)、加法(ADD)、减法(SUB)、进位加法(ADC)、带进位的减法(SBC)、自增(INC)、自减(DEC)、算术左移(SBT)、算术右移(SBC)等。
7. **输入输出模块**:理解和设计模型机的I/O接口,这是计算机与外部世界交互的关键。
8. **程序设计与调试**:基于设计的指令系统,编写汇编语言程序并进行调试,以验证模型机的正确性。
9. **设计报告**:最后,需要撰写详细的设计说明书,包含整体设计方案、数据通路图、微程序流程图、指令格式说明以及模块间的数据和控制信号的详细描述。此外,还需要记录调试过程中的问题及其解决方案,以及对设计和编码的反思和改进建议。
通过这个课设,学生不仅能够掌握计算机硬件的基本原理,还能锻炼问题解决和项目管理能力,为未来在IT领域的深入学习和实践打下坚实基础。
2021-09-25 上传
2023-07-05 上传
2021-06-28 上传
2021-10-03 上传
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