硬布线控制器设计与调试：2012年计算机组成原理课程

"硬布线控制器结构方框图-2012年组成原理课程设计" 本次课程设计主要围绕硬布线控制器展开，旨在深化学生对计算机系统结构的理解，特别是硬布线控制器的工作原理和其在计算机系统中的作用。硬布线控制器是一种预先设定好控制信号连接的控制器，它的操作不受指令影响，而是由电路直接决定。 教学目标包括以下几个方面： 1. 将理论知识付诸实践，将计算机组成原理和计算机系统结构课程内容融合，增强对计算机各组件间协同工作的理解。 2. 学习并掌握集成电路设计中使用的ISP（In-System Programming）技术，通过设计、模拟调试工具熟练运用，体验ISP技术相较于传统方法的优势。 3. 培养独立的科研能力和实际工程设计、调试经验。 实验设备主要包括TEC—5计算机组成原理实验系统、双踪示波器、直流万用表、逻辑测试笔、若干集成电路，以及一颗支持ISP的ISPLS1032芯片。使用ISP技术，需要配合PC机上的设计自动化软件进行设计、编程和下载。 设计与调试任务如下： 1. 设计一个基于给定数据格式和指令系统的硬布线控制器控制的模型计算机。 2. 根据设计完成实物组装，或对已有的微程序控制方案进行改造，并确保能正常运行。 3. 完成所有相关文档，如总框图、逻辑模块图、VHDL/ABEL语言源程序、控制流程图、模拟向量测试方程、元件排列图、设计说明书和调试小结。 课程设计使用的指令系统包含12条机器指令，但由于难度考虑，实际操作中可能选择指令系统的子集，仅使用9条不涉及中断的指令。指令格式通常包括名称、助记符以及对应的功能，例如涉及寄存器的操作等。 通过这次课程设计，学生不仅能够深入理解硬布线控制器的内部构造和工作流程，还能提升动手能力和团队协作精神，为未来从事计算机硬件相关工作打下坚实基础。