计算机硬件课程设计报告简单计算机的设计

1、计 算 机 硬 件 基 础课程设计学 号： 121407103姓 名: 蔡松成班 级: 软件1201指导老师: 葛桂萍 2013 年 6 月一、设计目的与要求目的：通过对一个简单计算机的设计，对计算机的基本组成，部件的设计，部件间的连接，微程序控制器的设计，微指令和微程序的编制与调试等过程有了更深的了解，加深对理论课程的理解。要求：1. 运算器：采用单累加器多寄存器结构（开关KA、KB、KC、KR分别置左、右、右、左）。2. 指令系统：多于16条指令，外设和内存统一编址、统一操作指令。3. 内存寻址方式：寄存器直接寻址寄存器间接寻址直接寻址立即数寻址二、设计原理1.样机逻辑框图：见图一2.样机

2、指令系统和指令执行流程：见表一3.样机微指令格式和指令微程序：见表二三、设计微操作信号1、运算器模块（ALU） SA 接XO接M16 SB 接X1接M17 P0 接CY P1 接A0接SR P2 接A7接SL CA 接非 S3S0 接M23M20 Cn的非 接M19 M 接M18CG 接M11CC 接非OB 接M8OT 接M10CT 接+5V2、寄存器堆模块（REG）RR 接M1A 接I0B 接I13、指令部件模块（I-PC） P+1 接M6 GI 接M7 CI 接非 CK 接 CLR 接+5V OI 接M154、内存模块（MEM） RC=M2+非 WC=M3+非5、总线缓冲模块（BUS） B

3、1、B3 接RF B2=RC+IAB2·IAB10 KA 接IAB0 PA 接IAB16、启停和时停模块（R-P） DR 接M5 RCP 接非7、微程序控制模块（MPG）MLD 接M4MP+1 接+5VMCLR 接R0MCLK 接P0MIG 接地MD10MD6 接地MD5 接I7MD4 接I6MD3 接I5MD2 接I2MD1MD1 接+5V四、硬件接线SA-X0-M16 M-M18 CK- MIG-GND SB-X1-M17 CG-M19 CLR-+5V MD10-GNDP0-CY OB-M8 OI-M15 MD9-GNDP1-A0-SR OT-M10 B1-B3-RF MD8-G

4、NDP2-A7-SL CT-+5V KA-IAB0 MD7-GNDCA-非 -CC RR-M1 KB-IAB1 MD6-GNDS3-M23 A-I0 DR-M5 MD5-I7S2-M22 B-I1 MLD-M4 MD4-I6S1-M21 P+1-M6 MP+1-+5V MD3-I5S0-M20 GI-M7 MCLR-R0 MD2-I2Cn的非-M19 CI-非-RCP MCLK-P0 MD1-MD0-+5V14 13 12 11 10 9 874 LS 001 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9 874 LS 321 2 3 4 5 6 714 13 12 11 10 9

5、874 LS 001 2 3 4 5 6 716 15 14 13 12 11 10 9 74 LS 1531 2 3 4 5 6 7 8VccM13M14CPCLM12ZCM0WR地VccM9I3A0CYZDLPM6I4PC 0地VccIAB10IAB2地VccM2RCM3WCB2地接线图五、调试1、根据计算机硬件实验及课程设计指导书，先内存，读内存；写控存，读控存，看看所用的机器是否有问题； 2、将自己所连得线路连入机器中；3、将所有的微指令输入所用的机器中，然后依次调试存取类指令、调试算逻类运算类指令、调试跳转类I/O设备操作类指令，看机器是否可以运行存取指令、加减指令、移动指令； 4、

6、若不行，检查自己输入的程序是否正确以及检查电路是否有误；若电路成功，就可以做老师的题目了。六、验收题目005HF5HFFH86H操作数006H00AH007H地址、(005H)-(006H)+（007H）（008）、(008H)右移四位009H 、(008H)左移两位00AH七、程序代码地址指令指令编码005HF5H006HFFH 007H86H、040LDA 068004106042Mov R0,A44043LDA 058004405045Sub A,R004046Mov R0,A44047LDA 078004807049Add A,R00004ASTA 08A004B0804CLDA 08

7、8004D0804ERRC AC404FRRC AC4050RRC AC4051RRC AC4052STA 09A005309054LDA 088005508056RLC AC0057RLC AC0058STA 0AA00590A05AFF八、心得体会在实验的过程中，遇到了很多困难，由于要连的线非常多连线过程和连完之后的检查都有一定的难度，在老师的帮助和指导下我们完成了。做实验时一定要亲力亲为，务必将每一个步骤，每个细节弄清楚，弄明白，实验后，还要复习，思考，这样你的印象才能深刻，才会记得牢固。否则，过后不久你就会忘得一干二净，这还不如不做。做实验时，老师会把一些课本上没有的知识教给我们，拓宽我们的眼界，使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛。通过这次硬件的课程设计，使我学到了不少知识，更重要的是，做实验