计算机组成原理课程设计(微程序设计)

计算机组成原理课程设计报告1《计算机组成原理》课程设计报告——微程序设计指导老师：丁伟学院：计算机学院班级：软件1501姓名：学号：计算机组成原理课程设计报告2一、项目任务本项目的任务是针对第2章所述的OpenJUC-II教学机模型机，设计控制器的微程序，实现该模型机的指令系统。通过课程设计理解指令的执行过程，指令系统与硬件的关系，进而加深对计算机的结构和工作原理的理解。二、项目设计本项目预期分为6个上机设计步骤：Day1：熟悉微程序的设计和调试方法Day2：双操作数指令的设计与调试Day3：条件转移指令的设计与调试Day4：移位指令的设计与调试Day5：堆栈相关指令的设计与调试Day6：中断系统的设计与调试通过上述实践步骤，初步达成微程序设计要求，针对不同产品提出的不同要求，通过编写相应符合的微程序汇编指令，达到预期效果和收益。三、项目需求OpenJUC-II模型机、QuartusII软件、虚拟实验板软件、Windows计算机、预先编写完成的.sof和.scc文件。计算机组成原理课程设计报告3取指令字段取源操作数寄存器寻址入口寄存器间接立即寻址寄存器自增间接直接寻址间接寻址变址寻址相对寻址进入取目阶段取目的操作数入口计算机组成原理课程设计报告4取目的操作数阶段从微地址028至02F依次为寄存器寻址，寄存器间接寻址，寄存器自增间接寻址，02B为空，直接寻址，间接寻址，变址寻址，相对寻址从41开始为MOV,ADD,ADDC,SUB,SUBB,AND,OR,XOR,CMP,TEST的入口地址进入执行阶段计算机组成原理课程设计报告5保存结果的控存SAR,SHL,SHR,ROL,ROR,RCL,RCR控存JC,JNC,JO,JNO,JZ,JNZ,JS,JNS控存转移的控存计算机组成原理课程设计报告6JMP,INC,DEC,NOT的控存PUSH,POP,CALL的控存HALT,NOP,RET,RETI,EI,DI计算机组成原理课程设计报告7INC与JMP设计与调试。ORG0030HINC0040HJMP0030HMOV,SUB调试CMP及JC测试计算机组成原理课程设计报告8软件延时0030:0460INCFF02H0031:FF020032:1600MOV#000F,R00033:000F0034:0440INCR00035:9600CMP#FFFFH,R00036:FFFF0037:0220JC0030H0038:00300039:0260JNC0034H003A:0034003B:HALT计算机组成原理课程设计报告9右移0030:1601MOV#0001H,R00031:00010032:00C0SHRR00033:0238JCFFFDH(PC)0034:FFFD0035:0000HALT左移0030:1601MOV#0505H,R00031:00010032:00C0TEXT#0001H,R10033:02380034:FFFDJZ3(PC)0035:00000036:0101ROLR10037:0420JMP0032流水灯设计0030:1620MOV#0080H,FF01H0031:00800032:FF010033:1600MOV#0000H,R00034:0000计算机组成原理课程设计报告100035:0440INCR00036:9600CMP#FFFFH,R00037:FFFF0038:0220JC003CH0039:003C003A:0260JNC0035H003B:0035003C:0160RORFF01H003D:FF01003E:A620TEST#FFFFH,FF01H003F:FFFF0040:FF010041:0320JZ0030H0042:00300043:0360JNZ0033H0044:00330045:0000HALTPUSH,POP0030:1600MOV#0041H,R00031:00410032:0060PUSHR00033:0620PUSH0040H0034:00400035:0648POP(R0)0036:0641POPR1计算机组成原理课程设计报告11程序中断0030:1600MOV#0100H,0000H0031:00400032:00000033:0004EI0034:0460INC0040H0035:00400036:1601MOV#2333H,R10037:23330038:0000HALT0100:1820MOV#FF08H,FF02H0101:FF08计算机组成原理课程设计报告12结课任务将R2的内容左右颠倒存入R7(A1A2A3A4------A4A3A2A1)计算机组成原理课程设计报告13总体设计及总结成功完成了对JUC2的整体设计。包括取指令，取目的（源）操作数，保存结果，转移指令，移位指令，堆栈相关指令设计，中断设计等。熟练掌握了微程序设计的基本思想和实现方法。理解指令执行过程，指令系统与硬件的关系，加深了对计算机的结构和工作原理的理解。