计算机组成原理报告（详细）

组成原理 轻院 实习 实训 报告 计算机组成原理报告（详细） 目录 一 题目…………………………………………………………3 二 需求分析……………………………………………………3 三 设计原理……………………………………………………3 <一>微程序控制电路………………………………………………………3 <二>微指令格式……………………………………………………………3 <三>微程序的编写…………………………………………………………4 四 详细设计……………………………………………………5 <一>机器指令………………………………………………………………5 <二>微指令 …………………………………………………………………6 <三>设计流程图如下………………………………………………………7 <四>试验连线图如下………………………………………………………8 <五>指令格式说明及控制代码说明………………………………………8 五 调试分析…………………………………………………………10 六 参考文献…………………………………………………………10 七 心得体会…………………………………………………………10 计算机组成原理是计算机科学的基础，它探讨了计算机系统的硬件组件如何协同工作来执行软件指令。这份报告详细介绍了在郑州轻工业学院本科计算机组成原理课程设计中，学生沈建荣完成的基本模型机的设计与实现。报告内容包括题目描述、需求分析、设计原理、详细设计、调试分析、参考文献和心得体会。 题目要求学生在理解单个部件单元电路的基础上，构建一个能够执行至少三条机器指令的基本模型计算机。这需要将各个部件如CPU、内存、输入/输出设备等连接起来，并通过微程序控制电路来协调这些部件的操作。 在需求分析部分，强调了微程序控制器在产生控制信号、实现特定指令功能中的作用。微程序控制器使得计算机能在一个指令周期内，从内存中读取指令并执行直到指令结束，这一过程由一系列微指令组成，每条机器指令对应一个微程序。 设计原理部分详细阐述了微程序控制电路的结构，包括使用4片6116静态存储器作为控制存储器，32位微命令寄存器由三片8D触发器和一片4D触发器构成，6位微地址寄存器则由三片双D触发器组成。微程序的地址修改机制在测试判别时发挥作用，通过置位端的负脉冲改变微地址寄存器的内容。 微指令格式的介绍中，列出了微指令的结构，包括后续微地址字段（UA5~UA0）、控制字段（A和B段）以及测试字位（PX3、PX2、PX1）。这些字段共同决定了微指令如何控制计算机的不同部件，实现指令的顺序执行、分支和循环。 微程序的编写过程通过实验装置上的微程序读写命令键完成，学生可以直接将微指令代码写入微程序控制单元。操作步骤包括复位、设定工作模式，然后在显示器上查看和修改微存贮单元的内容。 调试分析部分可能涉及了对学生设计的模型机进行实际操作，检查和校验各个指令的正确性，确保微程序控制器能够按照预期工作。 这份报告涵盖了计算机组成原理的核心概念，包括微程序设计、控制电路的实现以及如何通过微指令来控制计算机的运行。这些知识对于理解计算机硬件的工作原理至关重要，也是计算机科学教育的重要组成部分。