目錄
1 課程設(shè)計(jì)需求分析 3
1.1 課程設(shè)計(jì)目的與要求 3
1.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 3
1.3 實(shí)驗(yàn)器材描述 4
1.4 存儲(chǔ)器劃分 4
1.5 指令譯碼電路分析 5
1.6 寄存器譯碼電路分析 6
1.7 時(shí)序分析 8
1.8 微指令格式分析 8
2 總體設(shè)計(jì) 10
2.1 數(shù)據(jù)格式 10
2.2 機(jī)器指令描述 10
2.3 機(jī)器指令設(shè)計(jì) 11
3 詳細(xì)設(shè)計(jì) 14
3.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì) 14
3.2 控制臺(tái)指令 15
3.3 單條指令的詳細(xì)設(shè)計(jì) 18
3.4 微程序流程圖設(shè)計(jì) 26
4 編碼實(shí)現(xiàn) 27
5 設(shè)計(jì)測(cè)試 28
6 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì) 30
附錄一： 31
附錄二： 32
參考文獻(xiàn)： 33
課程設(shè)計(jì)需求分析
1.1 課程設(shè)計(jì)目的與要求
本課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是在學(xué)生學(xué)習(xí)完《計(jì)算機(jī)組成原理》課程后進(jìn)行的一次全面的綜合設(shè)計(jì)。目的是通過一個(gè)完整的8位指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（ISA）的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容的理解，建立起整機(jī)系統(tǒng)的概念，掌握計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的工作作風(fēng)和分析、解決實(shí)際問題的工作能力。
要求學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)字邏輯和匯編語(yǔ)言等相關(guān)課程的知識(shí)，理解和熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成原理，掌握計(jì)算機(jī)主要功能部件的工作原理和設(shè)計(jì)方法，掌握指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法，掌握并運(yùn)用微程序設(shè)計(jì)（Microprogramming）思想，在設(shè)計(jì)過程中能夠發(fā)現(xiàn)、分析和解決各種問題，自行設(shè)計(jì)自己的指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（ISA）。
1.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
基于TDN-CM++計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（ISA），通過調(diào)試和運(yùn)行，使設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠完成指定的功能。
設(shè)計(jì)過程中要求考慮到以下各方面的問題：
1、指令系統(tǒng)風(fēng)格（寄存器-寄存器，寄存器-存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器）；
2、數(shù)據(jù)類型（無符號(hào)數(shù)，有符號(hào)數(shù)，整型，浮點(diǎn)型）；
3、存儲(chǔ)器劃分（指令，數(shù)據(jù)）；
4、尋址方式（立即數(shù)尋址，寄存器尋址，直接尋址等）；
5、指令格式（單字節(jié)，雙字節(jié)，多字節(jié)）；
6、指令功能類別（算術(shù)／邏輯運(yùn)算，存儲(chǔ)器訪問，寄存器操作，程序流控制，輸入／輸出）；