第一篇：計算機組成原理課程設(shè)計

《計算機組成原理》課程設(shè)計

任務(wù)書

中原工學(xué)院計算機學(xué)院 2007年6月

前言

“計算機組成原理”是大學(xué)本科計算機相關(guān)專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，必修，在先導(dǎo)課和后繼課之間起著承上啟下的作用。主要講授單處理機系統(tǒng)的組成和工作原理，包括運算器、存儲器、控制器和輸入輸出系統(tǒng)，其中控制器的設(shè)計是課程的重點和難點。為了讓學(xué)生能融會貫通各知識點，增強對計算機系統(tǒng)各模塊協(xié)同工作的認(rèn)識，充分理解數(shù)據(jù)通路，掌握控制器的設(shè)計技術(shù)，課程設(shè)計一般也側(cè)重于控制器的設(shè)計?？紤]到學(xué)生的基礎(chǔ)和現(xiàn)有實驗環(huán)境，本次課程設(shè)計的題目是“微程序控制器的設(shè)計與實現(xiàn)”。通過該課程設(shè)計，希望學(xué)生在理論與實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，加深對計算機整機概念，進一步理解計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和時空關(guān)系，進一步理解和掌握微程序控制器的設(shè)計思想和具體方法、步驟，從而提高自行設(shè)計、調(diào)試和分析問題的能力。課程設(shè)計題目

微程序控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

目的

? 鞏固和深刻理解“計算機組成原理”課程所講解的原理，加深對計算機各模塊協(xié)同工作的認(rèn)識

? 掌握微程序設(shè)計的思想和具體流程、操作方法。? 培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和創(chuàng)新思維的能力，取得設(shè)計與調(diào)試的實踐經(jīng)驗。

? 嘗試?yán)镁幊虒崿F(xiàn)微程序指令的識別和解釋的工作流程

內(nèi)容

按照要求設(shè)計一指令系統(tǒng)，該指令系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，進行加、減運算和無條件轉(zhuǎn)移，具有累加器尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、存儲器直接尋址、立即數(shù)尋址等五種尋址方式。

具體要求

? 仔細復(fù)習(xí)所學(xué)過的理論知識，掌握微程序設(shè)計的思想，并根據(jù)掌握的理論寫出要設(shè)計的指令系統(tǒng)的微程序流程。指令系統(tǒng)至少要包括六條指令，具有上述功能和尋址方式。? 根據(jù)微操作流程及給定的微指令格式寫出相應(yīng)的微程序 ? 將所設(shè)計的微程序在虛擬環(huán)境中運行調(diào)試程序，并給出測試思路和具體程序段

? 嘗試用C或者Java語言實現(xiàn)所設(shè)計的指令系統(tǒng)的加載、識別和解釋功能。? 撰寫課程設(shè)計報告。

設(shè)計環(huán)境

? 偉福COP2000型計算機組成原理實驗儀，微機，相關(guān)虛擬軟件。

? VC開發(fā)環(huán)境或者Java開發(fā)環(huán)境。

課程設(shè)計時間

? 1.5周

課程設(shè)計報告要求 完成設(shè)計任務(wù)后,在課程設(shè)計的最后階段,需要總結(jié)全部設(shè)計工作,寫出完整,規(guī)范的設(shè)計報告,在指定的時間內(nèi)提交指導(dǎo)教師.課程設(shè)計報告要求有完整的格式,包括封面,目錄,正文等,具體如下:

一、封面

包括:課程設(shè)計題目,姓名,學(xué)號,班級,指導(dǎo)教師,完成日期.二、目錄

正文前必須要有目錄.三、正文 正文包括的內(nèi)容有: ⑴ 設(shè)計任務(wù)與要求;⑵ 設(shè)計方案(包括設(shè)計思路,采用的微指令格式，每條指令的指令流程及其微程序清單)(3)調(diào)試過程(包括實驗步驟,出現(xiàn)的問題,解決的方法(4)小結(jié)(在整個課程設(shè)計過程中的總結(jié)和體會)(5)參考資料

成績評定

課程設(shè)計的考核結(jié)果按優(yōu)秀,良好,中等,及格和不及格來評價.對設(shè)計任務(wù)理解透徹,能夠全面,正確,獨立地完成設(shè)計內(nèi)容所規(guī)定的任務(wù),得出設(shè)計結(jié)果,并按時提交準(zhǔn)確,完整,規(guī)范的設(shè)計報告,可評為優(yōu)秀;按照設(shè)計任務(wù)要求能夠順利地完成任務(wù),得出結(jié)果,按時提交較完整的,符合要求的設(shè)計報告,可評定為良好;按照設(shè)計要求完成了軟件的編程與調(diào)試,基本完成了任務(wù)要求,提交符合要求的設(shè)計報告,可評為中等;基本完成設(shè)計目標(biāo),但不夠完善,可能有若干小的缺陷,在幫助下能夠完成任務(wù)要求,提交設(shè)計報告,可評為及格;不能完成指定的要求和任務(wù),未提交設(shè)計報告的,評為不及格.參考資料 1.“計算機組成原理課程設(shè)計任務(wù)書” 2.“計算機組成原理” 課堂教材

第二篇：計算機組成原理課程設(shè)計范文

計算機組成原理課程設(shè)計指導(dǎo)材料

一． 課程設(shè)計目的

課程設(shè)計教學(xué)目的：通過本課程設(shè)計，學(xué)生可熟悉典型計算機的基本結(jié)構(gòu)、基本組成和基本功能，掌握計算機主要組成部件工作原理的基本分析與設(shè)計方法，加深對理論課知識內(nèi)容的理解。

二． 設(shè)計題目

題目1.內(nèi)存擴充與連接 1.設(shè)計目的：

2.主要任務(wù)：

3.設(shè)計要求：

4.圖表

畫圖時請按以下給出的原件圖畫 圖1-1 8086芯片引腳圖 圖1-2內(nèi)存芯片邏輯圖

圖1-3 譯碼器與門電路邏輯圖 題目2.模型機組成設(shè)計

1.目的：通過對一個簡單模型機的設(shè)計與實現(xiàn),對計算機的基本組成、部件的設(shè)計、部件間的連接以及微指令執(zhí)行的過程。

2.基本要求：畫出模型機的設(shè)計圖并舉例描述利用該模型機進行加法運算時，各個功能部件的工作情況。

題目3.算數(shù)邏輯運算 1.目的：

（1）.了解運算器 的組成結(jié)構(gòu)。（2）.掌握運算器的工作原理。（3）.學(xué)習(xí)運算器的設(shè)計方法。

（4）.掌握簡單運算器的數(shù)據(jù)傳 送通路。

（5）.驗證運算功能發(fā)生器74LS181 的組 合功能。

2.設(shè)計原理：

設(shè)計中所用的運算器數(shù)據(jù)通路圖如下圖。圖中所示的是由兩片74LS181 芯片以并/串 形式構(gòu)成的8 位字長的運算器。右方為低4 位運算芯片，左方為高4 位運算芯片。低位芯片 的進位輸出端Cn+4 與高位芯片的進位輸入端Cn 相連，使低4 位運算產(chǎn)生的進位送進高4 位運算中。低位芯片的進位輸入端Cn 可與外來進位相連，高位芯片的進位輸出引至外部。兩個芯片的控制端S0～S3 和M 各自相連，其控制電平按表。為進行雙操作數(shù)運算，運算器的兩個數(shù)據(jù)輸入端分別由兩個數(shù)據(jù)暫存器DR1、DR2（用鎖存器74LS273 實現(xiàn)）來鎖存數(shù)據(jù)。要將內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)鎖存到DR1 或DR2 中，則鎖存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 須為高電平。當(dāng)T4 脈沖來到的時候，總線上的數(shù)據(jù)就被鎖存進DR1 或DR2 中了。為控制運算器向內(nèi)總線上輸出運算結(jié)果，在其輸出端連接了一個三態(tài)門（用74LS245 實現(xiàn)）。若要將運算結(jié)果輸出到總線上，則要將三態(tài)門74LS245 的控制端ALU-B 置低電平。否則輸出高阻態(tài)。

3.根據(jù)設(shè)計原理描述進行原碼加減運算及邏輯運算的程序流程 4.填寫下表

三． 課程設(shè)計報告格式

1.報告組成及裝訂順序：封面、目錄、引言、正文、結(jié)論、參考文獻、心得體會。2.書寫格式要求：見學(xué)院課程設(shè)計報告要求

四． 其它要求

1.報告提交時間：截止12月31日

2.報告提交形式：以班級為單位提交電子版和打印版

第三篇：計算機組成原理課程設(shè)計任務(wù)書

《計算機組成原理》

課程設(shè)計任務(wù)書

一、設(shè)計任務(wù)：

1、基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)；

2、在基本模型機設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計一臺復(fù)雜模型機。

二、功能指標(biāo)和設(shè)計要求：

利用所學(xué)過的理論知識，特別是微程序設(shè)計的思想，設(shè)計基于微程序控制器的模型計算機，包括設(shè)計相應(yīng)的硬件平臺、機器指令系統(tǒng)和微指令等。設(shè)計環(huán)境為TD－CMA計算機組成原理教學(xué)實驗箱、微機，聯(lián)機軟件等。同時設(shè)計好基于模型機的測試驗證程序，并在設(shè)計好的硬件平臺上調(diào)試通過，以驗證所設(shè)計的模型機功能的可行性與可靠性。在設(shè)計完成的前提下，撰寫出符合要求的課程設(shè)計說明書并通過設(shè)計答辯。

1.基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)

設(shè)計一臺簡單模型機，在具備基本必要的硬件平臺的基礎(chǔ)上，進一步要求其機器指令系統(tǒng)至少要包括五條不同類型指令：如一條輸入指令（假設(shè)助記符為IN），一條加法指令（假設(shè)助記符為ADD），一條輸出指令（假設(shè)助記符為OUT）、一條無條件轉(zhuǎn)移指令（假設(shè)助記符為JMP）和一條停機指令（假設(shè)助記符為HLT）；在設(shè)計好的模型機基礎(chǔ)上，設(shè)計一個進行兩個數(shù)求和運算的測試驗證程序，用以驗證模型機功能的可行性與可靠性。

2.在任務(wù)1的基礎(chǔ)上，增加機器指令系統(tǒng)的功能，設(shè)計具有不少于10條機器指令的復(fù)雜指令系統(tǒng)模型機，包含算術(shù)邏輯指令、訪問內(nèi)存指令、控制轉(zhuǎn)移指令、輸入輸出指令、停機指令等。數(shù)據(jù)的尋址方式要包括直接、間接、變址和相對尋址等多種尋址方式。利用設(shè)計的復(fù)雜模型機實現(xiàn)兩個數(shù)的減法運算并判斷差得正負(fù)，差為正數(shù)則輸出A，差為負(fù)數(shù)則輸出B，差為零則輸出C。在設(shè)計好的模型機基礎(chǔ)上，進一步設(shè)計一個測試驗證程序，驗證模型機功能的可行性與可靠性。

3、基本模型機和復(fù)雜模型機的CPU數(shù)據(jù)字長為8位，采用定點補碼表示。指令字長為8的整數(shù)倍。微指令字長為24位。

三、設(shè)計步驟：

1、確定設(shè)計目標(biāo) 進行全面深入的模型機設(shè)計需求分析，確定所設(shè)計計算機的功能和用途。

2、總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通路設(shè)計及硬件實現(xiàn)

總體結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定模型機應(yīng)具有的基本功能部件（如運算器、控制器以及基本的寄存器等等）以及它們之間的數(shù)據(jù)通路。

硬件實現(xiàn)基于現(xiàn)有的基本實驗箱平臺，根據(jù)所設(shè)計模型機選擇必要的元器件，并通過接插件（各種連線等）進行器件連接，組成所設(shè)計的模型機硬件系統(tǒng)（物理機）。綜合考慮計算機的速率、性能價格比、可靠性等要求，設(shè)計合理的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通路不同，執(zhí)行指令所需要的邏輯操作就不同，計算機的結(jié)構(gòu)也就不一樣。在此基礎(chǔ)上，在后面的微指令設(shè)計階段，就可以依據(jù)數(shù)據(jù)通路關(guān)系確定模型機工作過程中的所有微操作，并進一步確定微指令格式中的相應(yīng)微命令。

3、確定指令系統(tǒng)（機器指令系統(tǒng)）

確定數(shù)據(jù)的表示格式、位數(shù)、指令的編碼、類型、需要設(shè)計哪些指令及使用的尋址方式。確定相對應(yīng)指令所包含的微操作。

4、機器指令轉(zhuǎn)化為微程序執(zhí)行的相關(guān)設(shè)計

過程2、3完成后，就可以根據(jù)機器指令系統(tǒng)進行指令周期分析，確定出每條機器指令的CPU周期數(shù)。對于微程序控制的計算機，進一步確定出每個CPU周期內(nèi)的微操作（明確哪些微操作可以安排在同一CPU周期中，哪些微操作則不能）。設(shè)計出每條機器指令的方框圖形式的指令周期流程圖。

5、微指令代碼化

依據(jù)指令周期流程圖以及指定的微指令格式，將設(shè)計出程序格式中的各字段（操作控制字段、P測試字段、直接微地址字段）相應(yīng)的二進制代碼（即對應(yīng)的微命令編碼）。

6、設(shè)計微指令的相關(guān)微地址

根據(jù)后續(xù)微地址的形成方法（直接微地址或P測試轉(zhuǎn)移后重新形成），確定每條微指令的相關(guān)后續(xù)微地址。確定好微命令在控存中的存放地址，并將所有微命令寫入到控存的相應(yīng)存儲單元中。

7、組裝、調(diào)試

7.1、在總調(diào)試前，先按功能模塊進行組裝和分調(diào)，因為只有各功能模塊工作正常后，才能保證整機的正常運行。首先調(diào)試每條微指令功能，再調(diào)試每條機器指令功能。

連接所有模塊，用單步微指令方式執(zhí)行機器指令的微程序流程圖，當(dāng)全部微程序流程圖檢查完后，若運行結(jié)果正確，則在內(nèi)存中裝入一段機器指令，進行其他的運行方式等功能調(diào)試及執(zhí)行指令的正確性驗證。

7.2、當(dāng)所有功能模塊都調(diào)試正常后，進入總調(diào)試。根據(jù)設(shè)計好的模型機，進一步設(shè)計一個功能測試驗證程序，運行程序并驗證所涉及的模型機功能是否可行和可靠。

四、課程設(shè)計報告要求：

課程設(shè)計報告要求打印,其中的數(shù)據(jù)通路框圖、微程序流程圖、實驗接線圖用VISIO等繪圖工具軟件繪制或用鉛筆工工整整繪制，要求圖文清晰，報告內(nèi)容包括：

（1）封面

（包括：題目、所在系、班級、學(xué)號、指導(dǎo)教師及時間等項）（2）任務(wù)書（3）目錄

（目錄要層次清晰，要給出標(biāo)題及頁次，目錄的最后一項是無序號的“參考文獻”）。（4）正文

正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫，要求論述清楚，文字簡練通順，插圖清晰，書寫整潔?！霸O(shè)計”不同于實驗，要充分體現(xiàn)出“設(shè)計”的思想，不能寫成實驗報告的形式。文中圖、表及公式應(yīng)規(guī)范地繪制和書寫。正文是實踐設(shè)計報告的主體，具體由以下幾部分組成：

1）課程設(shè)計題目；

2）課程設(shè)計使用的相關(guān)軟硬件資源；

3）設(shè)計的具體方法和步驟（包括確定所設(shè)計計算機的功能和用途、總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)通路與硬件設(shè)計、指令系統(tǒng)、設(shè)計指令執(zhí)行流程、確定微程序地址、微指令代碼化、組裝、調(diào)試、測試驗證程序與功能驗證情況。）

4）課程設(shè)計總結(jié)（包括自己的收獲與體會；遇到的問題和解決的方法等）；（5）附錄

附錄1：數(shù)據(jù)通路圖 附錄2：微程序流程圖

附錄3：實驗接線圖

附錄4：實驗程序及微程序 附錄5：參考文獻（資料）

五、設(shè)計工作量：

(1)作品：設(shè)計的最終作品包括硬件和軟件兩個部分，要求硬件實現(xiàn)正確，能夠演示并達到設(shè)計指標(biāo)的要求。每個學(xué)生（或小組）在作品完成后，要經(jīng)指導(dǎo)教師檢查，同意拆除后方可拆卸。(2)論文：嚴(yán)格按上述課程設(shè)計說明書的要求撰寫和裝訂。每個學(xué)生一份。

六、成績評定標(biāo)準(zhǔn)：

課程設(shè)計的成績分為：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級。

優(yōu)秀：完成復(fù)雜模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)完備有更新擴充。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。

良好：完成模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)指令種類豐富有一定的更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。

中等：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，在老師指導(dǎo)下對指令系統(tǒng)有更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。

及格：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。不及格：沒有課程設(shè)計報告，無故缺勤，不能完成調(diào)試者不及格。

七、工作計劃：

時間：18周周1~周5 講授：2課時

設(shè)計及調(diào)試：26課時 設(shè)計報告編8課時 答辯：4課時

八、參考資料：

1、《計算機組成原理》教材，陳智勇主編；

2、《CMA組成原理與系統(tǒng)結(jié)實驗指導(dǎo)書》

第四篇：計算機組成原理課程設(shè)計指導(dǎo)書

長 沙 學(xué)

院

課程設(shè)計指導(dǎo)書

系（部）

計算機科學(xué)與技術(shù)

專

業(yè)

計算機科學(xué)與技術(shù)

2010年12 月 10 日

課程名稱：計算機組成原理 課程編號：7020130610 主 筆 人：鐘旭 主 審 人：

一、課程設(shè)計的目的

通過該課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，總結(jié)計算機組成原理課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，利用TDN-CM+教學(xué)實驗系統(tǒng)提供的軟硬件操作平臺掌握層次化設(shè)計方法、運用計算機原理知識，設(shè)計并實現(xiàn)一臺完整的計算機，從而鞏固課堂知識、深化學(xué)習(xí)內(nèi)容、完成教學(xué)大綱要求，學(xué)好計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。

二、課程設(shè)計的題目 1.基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)；

2.帶移位運算的模型機的設(shè)計與實現(xiàn)； 3.復(fù)雜模型機的設(shè)計與實現(xiàn)。

三、設(shè)計內(nèi)容（主要技術(shù)關(guān)鍵的分析、解決思路和方案比較等）

利用所學(xué)過的理論知識，特別是微程序設(shè)計的思想，寫出要設(shè)計的指令系統(tǒng)的微程序。設(shè)計環(huán)境為TDN－CM＋計算機組成原理教學(xué)實驗系統(tǒng)，微機，虛擬軟件。將所設(shè)計的微程序在此環(huán)境中進行調(diào)試，并給出測試思路和具體程序段。最后撰寫出符合要求的課程設(shè)計說明書、完成答辯。1.基本模型機設(shè)計與實現(xiàn)

指令系統(tǒng)至少要包括六條不同類型指令：如一條輸入指令，一條減法指令，一條加法指令，一條存數(shù)指令，一條輸出指令和一條無條件轉(zhuǎn)移指令。2.帶移位運算的模型機的設(shè)計與實現(xiàn)

在基本模型機的基礎(chǔ)上增加左、右循環(huán)和左、右?guī)нM位循環(huán)四條指令

3.設(shè)計不少于10條指令的指令系統(tǒng)。其中，包含算術(shù)邏輯指令，訪問內(nèi)存指令，程序控制指令，輸入輸出指令，停機指令。重點是要包括直接、間接、變址和相對尋址等多種尋址方式。

以上數(shù)據(jù)字長為8位，采用定點補碼表示。指令字長為8的整數(shù)倍。微指令字長為24位。

四、設(shè)計步驟

1、確定設(shè)計目標(biāo)

確定所設(shè)計計算機的功能和用途。

2、確定指令系統(tǒng)

確定數(shù)據(jù)的表示格式、位數(shù)、指令的編碼、類型、需要設(shè)計哪些指令及使用的尋址方式。

3、總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)通路

總體結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定各部件設(shè)置以及它們之間的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，就可以擬出各種信息傳輸路徑，以及實現(xiàn)這些傳輸所需要的微命令。綜合考慮計算機的速率、性能價格比、可靠性等要求，設(shè)計合理的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)，確定采用何種方案的內(nèi)總線及外總線。數(shù)據(jù)通路不同，執(zhí)行指令所需要的操作就不同，計算機的結(jié)構(gòu)也就不一樣。

4、設(shè)計指令執(zhí)行流程

數(shù)據(jù)通路確定后，就可以設(shè)計指令系統(tǒng)中每條指令所需要的機器周期數(shù)。對于微程序控制的計算機，根據(jù)總線結(jié)構(gòu)，需考慮哪些微操作可以安排在同一條微指令中，哪些微操作不能安排在同一條微指令中。

5、確定微程序地址

根據(jù)后續(xù)微地址的形成方法，確定每個微程序地址及分支轉(zhuǎn)移地址。

6、微指令代碼化

根據(jù)微指令格式，將微程序流程中的所有微指令代碼化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二進制代碼寫入到控制存儲器中的相應(yīng)單元中。

7、組裝、調(diào)試

在總調(diào)試前，先按功能模塊進行組裝和分調(diào)，因為只有各功能模塊工作正常后，才能保證整機的正常運行。

當(dāng)所有功能模塊都調(diào)試正常后，進入總調(diào)試。連接所有模塊，用單步微指令方式執(zhí)行機器指令的微程序流程圖，當(dāng)全部微程序流程圖檢查完后，若運行結(jié)果正確，則在內(nèi)存中裝入一段機器指令，進行其他的運行方式等功能調(diào)試及執(zhí)行指令的正確性驗證。

五、設(shè)計說明書要求

課程設(shè)計說明書按學(xué)校統(tǒng)一格式撰寫和裝訂。課程設(shè)計報告要求打印,其中的數(shù)據(jù)通路框圖、微程序流程圖、實驗接線圖用VISIO等工具軟件繪制或用鉛筆工工整整繪制。

（1）封面（包括：題目、所在系、班級、學(xué)號、指導(dǎo)教師及時間等項，可到教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）（2）任務(wù)書（3）目錄

目錄要層次清晰，要給出標(biāo)題及頁次，目錄的最后一項是無序號的“參考文獻”。（4）正文

正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫，要求計算正確，論述清楚，文字簡練通順，插圖清晰，書寫整潔。文中圖、表及公式應(yīng)規(guī)范地繪制和書寫。

正文是實踐設(shè)計報告的主體，具體由以下幾部分組成：

1）課程設(shè)計題目；

2）課程設(shè)計使用的實驗設(shè)備；

3）課程設(shè)計步驟（包括確定所設(shè)計計算機的功能和用途、指令系統(tǒng)、總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)通路、設(shè)計指令執(zhí)行流程、確定微程序地址、微指令代碼化、組裝、調(diào)試。）

4）課程設(shè)計總結(jié)（包括自己的收獲與體會；遇到的問題和解決的方法等）；

（5）附錄

附錄1：數(shù)據(jù)通路圖 附錄2：微程序流程圖 附錄3：實驗接線圖 附錄4：實驗程序及微程序

附錄5：參考文獻（資料）(格式規(guī)范參照長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范)

六、設(shè)計進度安排 時間：

15、16周 講授：2課時 答疑及設(shè)計：26課時 上機調(diào)試：8課時 答辯：6課時

七、考核標(biāo)準(zhǔn)

課程設(shè)計的成績分為：優(yōu)秀：、良好、中等、及格、不及格五個等級。

優(yōu)秀：完成復(fù)雜模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)完備有更新擴充。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。良好：完成模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，指令系統(tǒng)指令種類豐富有一定的更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。中等：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)，在老師指導(dǎo)下對指令系統(tǒng)有更新。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。及格：完成基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)。調(diào)試成功。文檔規(guī)范齊全。不及格：沒有課程設(shè)計報告，無故缺勤，不能完成調(diào)試者不及格。

第五篇：計算機組成原理課程設(shè)計2007答案

在驗收的同時，學(xué)生必須回答下列問題： 1，指令寄存器在組成中的作用是什么？ 用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。2，指令的執(zhí)行過程是怎么進行的？

執(zhí)行一條指令時，先把它從內(nèi)存中取到緩沖寄存器，再送到指令寄存器，然后它的操作碼給到指令譯碼器，操作碼經(jīng)譯碼后就可向操作控制器發(fā)出具體操作命令。3，存儲器在計算機中的作用是什么？ 用來存放程序（機器指令）和數(shù)據(jù)。4，寄存器的多少在執(zhí)行指令時有什么好處？

5，ALU的算邏功能與指令的功能存在什么關(guān)系？

算術(shù).邏輯功能的執(zhí)行需要不同的指令去實現(xiàn)，指令上操作碼不同，決定了到底是執(zhí)行算術(shù)還是邏輯運算。6，總線在計算機組成中起什么作用？

借助于總線連接，計算機在各系統(tǒng)功能部件之間實現(xiàn)地址，數(shù)據(jù)和控制信息的交換，并在爭用資源的基礎(chǔ)上進行工作。7，微程序的各位定義與什么有關(guān)？

微指令字長為24位，它由操作控制和順序控制兩個部分組成。操作控制部分用來發(fā)出管理和指揮全機工作的控制信號：該字段有17位，每一位表示一個微命令，當(dāng)某一位是1時，表示發(fā)出命令，為0時，表示不發(fā)出。順序部分用來決定下一條指令的地址。8，時序電路在執(zhí)行指令時起到什么作用？

幾個微命令信號一齊發(fā)出時，既不能來的太早，也不能來得太晚，為此，要求這些微命令信號還要加入時間控制，保證運算器在一定時間內(nèi)進行運算，完了之后，總線上輸出穩(wěn)定結(jié)果再打入相應(yīng)寄存器。9，如果擴充指令，有什么辦法？怎樣安排指令代碼及其微程序？

10，在指令讀取和執(zhí)行期間，每個CPU周期都怎樣安排時鐘脈沖的（T1，T2，T3，T4）？

取指階段：T1：程序計數(shù)器PC的內(nèi)容裝入地址寄存器AR；程序計數(shù)器內(nèi)容加一，為取下一條指

令做好準(zhǔn)備；T2：地址寄存器內(nèi)容送總線；所選存儲器單元的內(nèi)容經(jīng)過數(shù)據(jù)總線，送到數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR；T3：緩沖寄存器內(nèi)容送指令寄存器IR；T4：指令寄存器中操作碼被譯碼或測試；CPU識別是該指令。（大部分指令此操作相同）

執(zhí)行階段：T1：操作控制器送一控制信號給算術(shù)邏輯運算單元ALU；ALU響應(yīng)該控制信號，執(zhí)行相應(yīng)操作。（針對不同的指令的讀取，時鐘脈沖不太相同，可以在運行時候，觀察。）如果是如ADD指令，執(zhí)行階段有兩個周期，第一個是把指令寄存器中地址碼裝入地址寄存器。第二個：把地址寄存器中操作數(shù)地址送地址總線；由存儲器單元讀出操作數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)總線送緩沖寄存器；執(zhí)行加操作。

11，指出所設(shè)計的計算機的基本結(jié)構(gòu)都有那些部件組成？

控制器：程序計數(shù)器，指令寄存器，指令譯碼器，時序產(chǎn)生器，操作控制器； 運算器：算術(shù)邏輯單元ALU，累加寄存器，數(shù)據(jù)緩存寄存器，狀態(tài)寄存器。12，各部件之間是怎樣通過數(shù)據(jù)總線交換信息的？指出信息的流向。13，對存儲器操作有幾種？每種操作是如何實現(xiàn)的？

送和取的操作。在存儲器中取出指令，送出指令和數(shù)據(jù)內(nèi)容到數(shù)據(jù)總線。14，在模型機中的ALU前端有暫存器，暫存器的作用是什么？

暫時存儲從IN讀出的數(shù)據(jù)，以便下一次操作送到哪個運算單元。15，指出寄存器的基本屬性？

暫時存放相應(yīng)數(shù)據(jù)或者地址或者指令。16，如何檢驗指令執(zhí)行的結(jié)果？ 觀察實驗設(shè)備上的輸出…… 17，微指令的下一個微地址是如何形成的？通過前一條微指令碼后六位決定。18，指令代碼對微地址有什么對應(yīng)關(guān)系？后六位就是下一條微地址。19，微指令寄存器與微程序存儲器有什么關(guān)系？各起什么作用？

微指令寄存器存放單條執(zhí)行的微指令，而微程序存放在內(nèi)存單元中，取指周期從內(nèi)存中取出一條微程序，送到微指令寄存器，執(zhí)行周期執(zhí)行相應(yīng)操作。20，指出程序于微程序之間的關(guān)系。