模型机设计实现原理

武汉理工大学华夏学院《计算机组成原理简明教程》课程设计说明书

学号

武汉理工大学华夏学院

课 程 设 计

课程名称 计算机组成原理

题 目 模型机设计与实现

专 业 计算机科学与技术 班 级 姓 名 成 绩 __________________ 指导教师 田 小 华

2013 年 1 月 23 日

武汉理工大学华夏学院《计算机组成原理简明教程》课程设计说明书

课程设计任务书

设计题目 模型机设计与实现 设计目的

1. 巩固和加深所学的硬件系统知识； 2. 学习和掌握硬件系统的设计方法；

3．掌握计算机各模块的原理和相互关系,建立计算机整机概念

4．利用基本模型机的构建与调试实验，完整地建立计算机硬件的整机模型，掌握CPU的基本结构和控制流程，掌握指令执行的基本过程。

设计任务 （在规定的时间内完成下列任务）

1．掌握CISC微控制器功能与微指令格式 2．设计五条机器指令,并编写对应的微程序

3．在TDN-CM+教学实验系统中调试机器指令程序,

. . .

课程设计任务书

课程名称：计算机组成原理

设计题目：（共3个课题，最多3人一组，每组任选一题） 1.基本模型机设计与实现；

2.带移位运算的模型机的设计与实现； 3.复杂模型机的设计与实现。

已知技术参数和设计要求： 内容和技术参数：

利用所学过的理论知识，特别是微程序设计的思想，写出要设计的指令系统的微程序。设计环境为TDN－CM＋计算机组成原理教学实验系统，微机，虚拟软件。将所设计的微程序在此环境中进行调试，并给出测试思路和具体程序段。最后撰写出符合要求的课程设计说明书、完成答辩。

1.基本模型机设计与实现

指令系统至少要包括六条不同类型指令：如一条输入指令，一条减法指令,一条加法指令，一条存数指令，一条输出指令和一条无条件转移指令。 2. 带移位运算的模型机的设计与实现

在基本模型机的基础上增加左、右循环和左、右带进位循环四条指令

3. 设计不少于10条指令的指令系统。其中，包含算术逻辑指令，访问内存指令，程序控制指令，输入输出指令，停机指令。重点是要包括直接、间接、变址和相对寻址等多种寻址方式。

以上数据字长为8位，采用定点补码表示。指令字长为8的

实验四 基本模型机设计与实现

一、 实验目的

1． 在掌握部件单元电路实验的基础上，将微程序控制器模块与运算器模块、存储器模块组

合成一起，组成一台基本模型计算机。 2． 用微程序控制器来控制模型机的数据通道。

3． 通过CPU运行五条机器指令组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，建立利

用指令控制整机（输入、输出、运算、存储系统）的概念。

二、 实验设备

计算机组成原理实验仪一台，PC机一台，排线若干。

三、 实验原理

（1） 实验数据框图如图4-1所示：

图4-1基本模型机数据通道框图

（2） 在模型机实验中，数据通道的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存取出一条

机器指令到执行指令结束的一个指令周期，是由微指令组成的序列来完成的，即一

条机器指令对应一个微程序。

（3） 本实验我们将五条机器指令及有关数据写入RAM和ROM中。通过CPU运行由五条机器指令组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系。

（4） 微指令格式：

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 12 11 9 8 6 5 4 3 2 1 13 10

目录

1：课程设计题目 ............................................................................................................................. 1 2：嵌入式CISC模型机数据通路框图 ........................................................................................... 1 3：操作控制器的逻辑框图 ............................................................................................................. 1 4：模型机的指令系统和所有指令的指令格式 ............................................................................. 2 5：所有机器指令的微程序流程图或CPU操作流程图 .........................

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CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY

毕业设计（论文）

题目： 模型飞机设计及其数控加工

学生姓名：

学 号：

班 级:

专 业：

指导教师：

2012 年 3月

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题目

模型飞机设计及其数控加工

学生姓名：

学号：

班级：

所在院(系):

指导教师：

完成日期:

2

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模型飞机设计及其数控加工

摘要

飞机外形设计是飞机设计过程中不可缺少部分，在提高飞机速度方面起着不可替代的作用，随着空气动力学的发展和各种高端技术的介入，飞机的外形逐渐向流线型和多层机翼等方向演变，大大降低了空气阻力、加大了推力及升力，并提高了飞机的灵活度，数控技术在飞机加工制造方面的应用和发展，使得飞机制造走向高精度化、高效率化和自动化。本课题通过Pro/E的三维建模和曲面造型等方法设计飞机外形

5.1 CPU与简单模型机设计实验

5.1.1 实验目的

(1) 掌握一个简单CPU的组成原理。

(2) 在掌握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机。 (3) 为其定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试掌握整机概念。

5.1.2 实验设备

PC机一台，TD-CMA实验系统一套。

5.1.3 实验原理

本实验要实现一个简单的CPU，并且在此CPU的基础上，继续构建一个简单的模型计算机。CPU由运算器（ALU）、微程序控制器（MC）、通用寄存器（R0），指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）和地址寄存器（AR）组成,如图5-1-1所示。这个CPU在写入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能，但是机器指令一般存放在主存当中，CPU必须和主存挂接后，才有实际的意义，所以还需要在该CPU的基础上增加一个主存和基本的输入输出部件，以构成一个简单的模型计算机。

ARALUABPCIRR0控制器 图5-1-1 基本CPU构成原理图

除了程序计数器（PC），其余部件在前面的实验中都已用到，在此不再讨论。系统的程序计数器（PC）和地址寄存器（AR）集成在一片CPLD芯片中 。CLR连接至CON单元的总清端CLR，按下CLR

RISC模型机的设计及实现 实验报告

《计算机组成与系统结构》

课程设计报告

报 告 题 目：RISC模型机的设计及实现 作者所在系部： 计算机科学与工程系 作者所在专业： 计算机科学与技术 作者所在班级： 0 作 者 姓 名 ： 0 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 0

RISC模型机的设计及实现 实验报告

目 录

目 录 ................................................................................................................................ 1 内容摘要 ............................................................................................................................ 2 关键词 ...............................................

对讲机报告

目 录

摘 要.............................................................................................................................. 1 Abstract .......................................................................................................................... 2 第一章 绪论.................................................................................................................. 3

1.1 研究目的........................................................................................................ 3 1.2 研究意义.......

本科生课程实习

基本模型机的设计与实现

课程名称 学生姓名 学生学号 所在专业 所在班级 指导教师 成绩

计算机组成与结构

XXX 20151162XXXX 计算机科学与技术

计科11XX

彭小红

职称

系主任

目 录

1

设计任务与要求 .......................................................................................................... 2 1.1 1.2 1.3 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 5 6

设计目的 ................................................................................................................. 2 设计内容 ................................................................................................................. 2 设计要求 ..

如有你有帮助，请购买下载，谢谢！

附件1

计算机组成原理生产实习内容（一）一台模型计算机的设计

一、教学目的、任务与实验设备

1．教学目的

（1）融会贯通本课程各章节的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识，加深计算机工作中“时间—空间”概念的理解，从而清晰地建立计算机的整机概念。

（2）学习设计和调试计算机的基本步骤和方法，提高使用软件仿真工具和集成电路的基本技能。

（3）培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践和经验。

2．设计与调试任务

（1）按给定的数据格式和指令系统，在所提供的器件范围内，设计一台微程序控制的模型计算机。

（2）根据设计图纸，在MAX+PLUS 平台上进行仿真，并下载到EL教学实验箱上进行调试成功。

（3）在调试成功的基础上，整理出设计图纸和其他文件。包括：①总框图(数据通路图)；

②微程序控制器逻辑图；②微程序流程图；④微程序代码表；⑤元件排列图（或VHD程序清单）；⑥设计说明书；⑦调试小结。

2．实验设备

（1）PC机一台

（2）EL教学实验箱

（3）MAX+PLUS Ⅱ配套软件

二、数据格式和指令系统

本模型机是一个8位定点二进制计算机，具有四个通用寄存器：R0～R3，能执行11条指令，主存容量