《计算机系统综合设计》计算机系统课程设计m

简易计算机的设计编辑ppt10.2微程序设计一、微程序设计思想的产生利用软件方法（微程序设计技术）来设计硬件微程序控制的基本思想:把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到存储器里（控制存储器CM）(ROM，RAM？)当机器运行时，一条又一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号编辑ppt10.2微程序设计一、微程序设计思想的产生完成一条机器指令微操作命令1微操作命令2微操作命令n……微指令110100000微指令n微程序00010010存储逻辑一条机器指令对应一个微程序……存入ROM编辑ppt机器指令与微指令程序机器指令1机器指令2机器指令i机器指令n……..………微指令2微指令1微指令i微指令n……..……..微程序编辑ppt微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。A．每一段机器指令组成的程序由一条微指令来执行B．每一条机器指令由一段微指令组成的微程序解释执行C．每一条机器指令由一条微指令来执行D．每一条微指令由若干条机器指令解释执行编辑ppt主要内容一、本次设计要达到的目的1：理解指令到底怎么指挥计算机运行2：指令和微程序的关系二、原理1：实验台相应模块原理2：PLD板三、本次设计主要工作 1：简单计算机的构造调试 2：课程设计报告编辑ppt本次设计主要工作简易计算机的设计编辑ppt使用FD-CES实验仪主要模块：运算器、寄存器、指令部件、内存、总线缓冲、微程序控制、启停和时序模块。完成以下指令的设计MOVR1,#20HLDA30HADDA,R1STA40H

HALT编辑ppt(1)存储器系统包括内存，控存和外存。其中：内存1K字节SRAM控存1K×24bitSRAM外存1K字节EEPROM通过实验仪控制台，可对内存，控存和外存进行读写或转存。地址地址编辑ppt(2)CPU八位。运算器：多累加器结构或单累加器多通用寄存器结构。控制器：微操作控制信号发生器采用软(微程序)硬(TTL/PLD)结合的方法实现。编辑ppt

(3)指令系统自己设计。指令长度：单字节或双字节。操作数寻址方式：直接地址寻址；立即数寻址；寄存器直接寻址；寄存器间接寻址：*PC相对寻址；*间接地址寻址；*寄存器变址寻址。

编辑ppt功能模块运算器模块寄存器堆模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块控制台控制模块编辑ppt运算器模块累加器暂存器累加器缓冲器暂存器累加器判零电路进位发生线路编辑ppt寄存器堆模块编辑ppt指令部件模块如：直接地址寻址

ll位操作数地址由指令第一字节低3位和第二字节8位直接给出。LDAaddr；(addr)→ASTAaddr；(A)→addr

操作码

a100a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0第一字节第二字节11位操作数地址

编辑ppt内存模块编辑ppt总线缓冲模块编辑ppt微程序控制模块

000H

000H

00876AH

00876AH编辑ppt启停和时序模块编辑pptPLD实验板编辑pptABEL程序第一部分：IAB10PIN45;IAB9 PIN44;IAB8 PIN 43;IAB7PIN42;第二部分"*************I-PC***********CL=!(M14&CLK);PINC=M6;GI=M7;OI=M15;PCO=!M6;LP=(!M9)&(!I4&!I3&ZD#!I4&I3&CY#I4&!I3&A0#I4&I3);编辑ppt整个系统连接PLD板运算器模块寄存器堆模块总线缓冲模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块编辑ppt简易计算机的设计确定设计总要求设计整机逻辑框图设计指令系统设计指令执行流程确定微操作控制信号及其实现方法设计微指令格式确定微程序控制方式编写各指令的微程序

设计实验接线表（修改部分ABEL程序）编写调试程序编辑ppt1、确定设计总要求(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：小于等于8条指令，无外设。(3)内存寻址方式： 据具体情况自行完善(4)微程序设计微操作信号发生器。编辑ppt设计整机逻辑框图单累加器多寄存器多累加器多寄存器编辑pptI编辑ppt3、设计指令系统1:指令操作数寻址方式及其编码2：设计指令执行流程编辑ppt

1．直接地址寻址ll位操作数地址由指令第一字节低3位和第二字节8位直接给出。例：LDAaddr；(addr)→ASTAaddr；(A)→addr

操作码

a100a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0第一字节第二字节11位操作数地址2：指令操作数寻址方式及其编码LDA30H1000000000110000STA40H1010000001000000编辑ppt2．寄存器直接寻址指令(第一)字节含寄存器选择码，决定选哪个寄存器并对其操作。例：单字节指令ADDA，Ri；(Ri)→AADDA,R100000001编辑ppt3．立即数寻址MOVR1,#20H指令第二字节8位为立即可操作的数据。例：MOVA，#data；data→A操作码及Ri选择码d7d6d5d4d3d2d1d0第一字节第二字节8位立即数dataMOVRi，#data；data→Ri

0100010100100000编辑ppt2：设计指令执行流程

12345编辑ppt确定微操作控制信号及其实现方法编辑ppt设计微指令格式采用全水平不编码纯控制场的微指令格式。I12345编辑ppt编辑ppt确定微程序控制方式1：设计各微程序入口地址的形成方法2：设计控存的顺序控制(即下地址形成)方法。编辑pptMDl0～MD6MD5MD4MD3MD2MDl～MDO接地I7I6I5I25V00876A9BAEBC00876A控存地址编辑ppt整个系统连接PLD板运算器模块寄存器堆模块总线缓冲模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块编辑pptABEL程序第一部分：IAB10PIN45;IAB9 PIN44;IAB8 PIN 43;IAB7PIN42;第二部分"*************I-PC***********CL=!(M14&CLK);PINC=M6;GI=M7;OI=M15;PCO=!M6;LP=(!M9)&(!I4&!I3&ZD#!I4&I3&CY#I4&!I3&A0#I4&I3);编辑ppt设计实验接线表编辑ppt编写调试程序源程序的编写调试指令对应微程序已经存在，而且在指定位置MOVA80H;6080STA55H;A055HALT;FFMDl0～MD6MD5MD4MD3MD2MDl～MDO接地I7I6I5I25V01B:038FFA01C:00876A02B:00CFFA02C:080EB602D:00876A03F:008F9E02D:00876A编辑pptMOVA,#20HMOVR0,30HADDA,R0STA40HHALT6020643000A040FF编辑ppt00876A038FFA00876A008FFB00876A008FFB00876AMOVA,#DATAMOVR0,#DATAADDA,R0STAADDR00CFFA080EB600876AHALT008F9E00876A控制存储器地址？02B02C02F03003403502B02C02D03F040编辑ppt<微程序部分>确定设计目标确定整机逻辑确定指令系统指令流程编写调试程序编写应用程序确定各位操作控制信号实现方案<硬件逻辑部分>确定微指令格式编写微程序熟悉实验仪输入微程序到控存（用FD-CES键盘）熟悉PLD实验板编辑ABL源程序(生成*.ABL文件)编译ABL源程序(生成*.JED文件)下载*.JED文件到PLD(ISP2096)输入程序到内存（用FD-CES键盘）单拍/连续运行程序（用FD-CES键盘）图3-2实验计算机研制流程编辑ppt整个系统连接PLD板运算器模块寄存器堆模块总线缓冲模块指令部件模块内存模块总线缓冲模块微程序控制模块启停和时序模块编辑pptABEL程序第一部分：IAB10PIN45;IAB9 PIN44;IAB8 PIN 43;IAB7PIN42;第二部分"*************I-PC***********CL=!(M14&CLK);PINC=M6;GI=M7;OI=M15;PCO=!M6;LP=(!M9)&(!I4&!I3&ZD