(完整word版)CPU与简单模型机实验

1、5（金肥修院HEFEI UNIVERSITY计算机科学与技术系实验报告专业名称_软件工程_课程名称 计算机组成原理项目名称CPU与简单模型机设计实验 班级_学号_姓名_同组人员_实验日期一、实验目的与要求（1） 掌握一个简单 CPU的组成原理（2） 在裳握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机（3） 为其定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试掌握整机概 念。二、实验逻辑原理图与分析分析：本实验要实现一个简单的 CPU,并且在此 CPU的基础上，继续构建一个 简单的模型计算机。CPU由运算器（ALU）、微程斥控制器（MC）、通用寄存器（R0）, 指令寄存器（IR）、程序计

2、数器（PC）和地址寄存器（AR）组成。这个 CPU在写 入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能，但是机器指令一般存放在主 存当中，CPU必须和主存挂接后，才有实际的意义，所以还需要在该 CPU的基 础上增加一个主存和基本的输入输出部件，以构成一个简单的模型计算机。三、数据通路图及分析（画出数据通路图并作出分析）微指令： PC-AR, PC 加 1, MEM-IR, PRO=xxf1IN=xx微指令：IN-RO实验数据:地址十六进制高五位S3-S0A字段B字段C字段MA5-MA00000 00 010000000000000000000000010100 6D 43000000000110

3、110101000011!1!、实验数据和结果分析0310 70 700001000001110000011100000400 24 050000000000100100000001010504 B2 01000001001Oil001000000001ID10 51 410001000001010001010000013000 14 040000000000010100000001003218 30 01000110000Oil0000000000013328 04 010010100000000100000000013500 00 350000000000000000001101013C0

4、0 6D 5D000000000no110101011101结果分析：(1)从 IN单元读入数据送至 AR。首先，AR 地址为 00,计数器 PC加 1,机器 指令代码送至 MEM单元，MEM 二 20。(3)R0寄存器读入 IN单元输入的数据MASRD “ W VWV g KJWi(2)MEM(6)将读入的数据送到 A暂存器，再送到 B 暂存器。最后将 R0和自身相加，结 果送到 ROoCPUMM AH(4) AR地址为 01,计数器 PC加 1,机器指令代码送至 MEM单元，MEM 二 00。(5) MEM 中的机器指令代码送至 IR单元，再到控制器，进行译码操作。（7）进行计数译码操作,将 R0 的值送至 OUT单元，输出。（8）再进行计数译码，跳转到 00,返回第一条机器指令五、实验问题分析.思考题与小结实验问题分析：在完成实验线路的连接之后， 手动写入、 校验后发现在连线过程中出现错误 导致输入的数据无法传输入 RO寄存器中，通过检査线路后发现并进行正确的修 改。思考题：1.当前的数据通路是由哪条微指令实现的？ROBo2.当前微指令有儿个微命令有效？两个微命令有效，分别是 RO_B#和 LDB。3.当前微指令的微地址？04 o4.当前微指令是解释执行哪条机器指令的？ADDo5.当前的微程序有几条微指令？三条。6.