计算机科学模型机设计：加减法指令实现与HKCPT软件应用

"基本模型机的设计——加减法指令的实现" 这篇文档是关于计算机科学与技术专业的一份课程设计报告，主题聚焦于基本模型机的设计，特别是加减法指令的实现。报告中详细阐述了设计的目的、原理，以及模型机的各个组成部分，如逻辑框图、指令系统、微程序设计和时序安排。 1. **设计的目的与原理**： 设计的目的是让学生在学习了“电工电子学”、“数字逻辑”和“计算机组成原理”等课程后，通过实际操作来巩固理论知识，理解计算机系统的整体构造。设计的原理涉及计算机的基本运算和控制流程，通过设计加减法指令，学生能深入理解数据处理过程。 2. **模型机的逻辑框图**： 逻辑框图展示了模型机的架构，包括处理器、存储器、输入/输出设备等核心组件，以及它们之间的连接和交互方式。 3. **指令系统与指令格式**： 指令系统是模型机的核心部分，它定义了机器能执行的操作。报告中详细描述了指令集和每条指令的格式，可能包括操作码、地址码等字段。 4. **微程序设计与实现**： 微程序控制了模型机的低级操作。报告涵盖了微程序入口地址的形成、微指令格式设计以及如何生成后续微地址。这涉及到控制存储器和微指令的结构。 5. **时序安排**： 时序安排决定了模型机各部件操作的时间顺序，包括时钟周期、节拍和状态，确保指令的正确执行。 6. **指令执行流程**： 报告通过微程序流程图和指令流程表，清晰地展现了从取指令到执行指令的整个过程。 7. **源程序、指令代码与微程序**： 学生编写了源程序，并将其转换为模型机的指令代码。同时，他们还设计了相应的微程序，这些微程序对应于源代码中的每条指令。 8. **软件HKCPT的使用**： 使用HKCPT软件进行联机和脱机方式的实现过程，包括对加减法指令的时序分析，展示了数据在模型机内部的流动和变化。 9. **课程设计总结**： 最后，学生总结了整个设计过程，可能包括遇到的问题、解决方案以及从中学到的知识点。 这份课程设计不仅锻炼了学生的动手能力，也加深了他们对计算机底层运作的理解，尤其是加减法指令的实现，这是计算机基础运算的关键部分。通过这样的实践，学生能够更好地掌握计算机组成原理，并为未来的系统设计打下坚实的基础。