基于FPGA的微程序控制器设计：实现简单计算机系统

本篇文档是关于基于微程序控制器的简单计算机系统设计与实现的课程设计任务书，旨在让学生通过实践锻炼计算机系统设计能力，并提升问题解决技巧。设计的核心目标是构建一个模型机系统，其包括整体结构设计、指令系统设计以及时序信号管理。学生需要利用FPGA和外围器件构建系统，确保其具备自动和单步运行功能，能执行存储在主存中的程序，并通过LED实时显示数据流和控制信息。 设计要求具体如下： 1. 支持基本操作，如算术运算、逻辑运算、存储器读写和寄存器间数据传输。 2. 支持多种寻址方式，如立即数寻址、直接寻址、隐含寻址和寄存器寻址。 3. 至少包含10条以上的指令，并能正确执行自定义指令集。 4. 设计的系统应能模拟和验证不同指令的执行流程。 设计流程分为几个关键步骤： - 制定详细的设计方案，包括原理框图和器件连接图的绘制。 - 分析器件连接图，明确固定连接和微程序控制信号。 - 设计指令周期流程图和所需控制信号，创建微程序控制器或硬布线控制器。 - 进行布线、调试，并通过实际运行和验收。 - 最后撰写课程设计报告，包括设计目的、步骤、问题解决、总结等内容，配以相关的图表和数据。 成绩评定将综合考虑学生的出勤、设计过程、成果效果以及报告的质量，按照不及格、及格、中等、良好和优秀五个等级进行评分。优秀的项目可能因为具有创新性或显著特征而额外加分。 设计报告要求严谨，包括课题介绍、目的、设备选择、设计原理、详细步骤、问题解决策略、总结及参考文献，同时需提供实验原理图、数据通路图、微程序流程图等图表以辅助说明设计过程和结果。 时间安排上，整个课程设计为期两周，从理论讲解到实验室实践，每个阶段都有明确的任务分配。在整个过程中，学生将深入理解微程序控制器的工作原理，并通过实际操作提升自己的技能。