组成原理实验报告

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1、课程设计报告题目: 复杂模型机的组成与程序运行姓 名陈有参学号20081121132班 级08计科师范汉班指导教师孟昭进日期2011-7-161 任务描述设计题目名称:复杂模型机的组成与程序运行 要求:综合运用所学计算机组成原理知识，设计并实现较为完整的计算机2 设计设备PC机一台，TD-CMA实验系统一套3 设计原理和方法设计原理:模拟机采用定点补码表示法表示数据，字长8位， 8位全用来表示数据，模拟机设计三大类 指令宫十五条，其中包括运算类指令，控制转移类指令，数据传送类指令。运算类指令包含三种运算，算 术运算、逻辑运算和移位运算、设计有6条运算指令，分别为；ADD、AND、INC、SUB

2、、OR、RR,所有 运算类指令都为单字节，寻址方式采用寄存器直接寻址，控制转移类指令有三条HLT、JMP、BZC，用以 控制程序的分支和转移，其中HLT为单字节指令，JMP和BZC为双字节指令。数据传送类指令有N、OUT、 MOV、LDI、LAD、STA共六条，用以完成寄存器和寄存器、寄存器和I/O、寄存器好人存储器之间的数据 交换，除MOV指令为单字节指令外，其余均为双字节指令。0330PvlIN373C311E0A121C061F1D0709RSTIO0101200C01P01010CP0F000BYP011B010BLDIDEC直接HNOPANDSTAOUTv 32v 08v 36BZC

3、JMPMEMTAMEMTARMEMTAMEMTAMEMTIR01PC-TAPC加1ATPCPCTARPC加1RSTBNOPuMEMTRMEMTARATPC33PCTARPC加1NOPPCTARPC加1RD TAPCTARPC加1+ 3DPC-TAR PC加1A 与 BTRDRD TAA 减1TRDMEMTAMEMT ARIOTRDRDT MEM4 代码清单$P 00 20$P 01 0A; START: IN R0,00H从 IN 单元读入数据送 R0$P 02 84; SUB R0,R1R0-R1-R0$P 03 A4; SHL R0,R1R0 LEFTMOVE -R0$p 04 D0$P

4、05 0E; STA 0EH,R0R0-E$P 06 C0$P 07 0F; LAD 00 0F R0$P 08 70; DEC R0$P 09 F0$P 0A 0D; BZC EXIT$P 0B E0$P 0C 08; JMP 00,08H$P 0D 30$P 0E 0E; OUT OEH,R0$P 0F 03; HLT停机; /* Start Of MicroController Data */$M 00 000001; NOP$M 01 006D43; PC-AR, PC 加 1$M 03 107070; MEM-IR, P$M 04 002405; RS-B$M 05 04B201;

5、A 加 B-RD$M 06 002407; RS-B$M 07 013201; A 与 B-RD$M 08 106009; MEM-AR$M 09 183001; IO-RD$M 0A 106010; MEM-AR$M 0B 000001; NOP$M 0C 103001; MEM-RD$M 0D 200601; RD-MEM$M 0E 005341; A-PC$M 0F 0000CB; NOP, P$M 10 280401; RS-IO$M 11 103001; MEM-RD$M 12 063201; A1 减 1-RD$M 13 002414; RS-B$M 14 05B201; A 减

6、B-RD$M 15 002416$M 16 01B201$M 17 002418$M 18 03B201$M 1B 03B201$M 1C 10101D$M 1D 10608C$M 1E 10601F$M 1F 101020$M 20 10608C$M 28 101029$M 29 00282A$M 2A 04E22B$M 2B 04928C$M 2C 10102D$M 2D 002C2E$M 2E 04E22F$M 2F 04928C$M 30 001604$M 31 001606$M 32 006D48$M 33 006D4A$M 34 003401$M 35 000035$M 36 00

7、6D51$M 37 001612$M 38 001613$M 39 001615$M 3A 001617; RS-B; A 或 B-RD; RS-B;A逻辑左移-RD; A-PC; MEM-A; MEM-AR, P; MEM-AR; MEM-A; MEM-AR, P; MEM-A; RI-B; A 加 B-AR; A 加 B-A, P; MEM-A; PC-B;A 加 B-AR; A 加 B-A, P; RD-A; RD-A; PC-AR, PC 加 1;PC-AR, PC 加 1; RS-RD; NOP; PC-AR, PC 加 1; RD-A; RD-A; RD-A; RD-A$M 3B

8、000001 ; NOP$M 3C 006D5C$M 3D 006D5E$M 3E 006D68$M 3F 006D6C; PC-AR, PC 加 1; PC-AR, PC 加 1; PC-AR, PC 加 1; PC-AR, PC 加 1; /* End Of MicroController Data */5 设计运行结果分析错误分析:首先，没有对其置数，使得结果一直为零，其次是没有对其进行清零，使得程序在运行过程中数据错 乱，之后代码写错，一个是录入错误，由于马虎所致，在一个就是代码进行编错，尤其在【10H】那块， 最后在OUT 40H, 10H中用R1代替了 10H。并且删除STA01，

9、10H，R1，在整个过程中，DEC并没有给出相应的自减操作码，最终是用别的运算功能代替的。在运行的过程中，有一段时间，程序一直循 环一挑指令，最后清零之后，重启好了。截屏：(NOP)P欢迎便用唐都仪軽TD-CMA - 综合性实鲨数据通路图口间冈文件(E)编辑(E)查看( 端口 (E)实脸(曰检测(I)转储 调试(Q)回放(B)波形(Q)设宣窗口(W 帮助(H)I? x固 囚目卫I综合性实鲨T豎d訂再币八 a； a匮地址数据A.00210100I026203OF41041905340640077108F009OF0AE00B090C500B500E0E0F5010EF11FC127E13FF14

10、5415FF16FEI17FF18BF19EF1AEEIEFD11：E7m7DIEF5IFFF|Vj指令区亠X就绪尢写数宇C,主存C,微存IIN 指令)言二文件(E)編辑(E)查看电)端口 (E)实验(E)检测CL)转储(C)调试(Q)回放但)波形(Q)设置(3 窗口 (理)帮助(旦)-5 xmis 00囤|综合性实鲨耳用蛋iai科乔！砸|莎u k n卜察|單地址1数据1A|00210100026203OF041905340640077108F009OF0AE00E090C50on500EOBOF5010EF11FC127E13FF145415FF16FD17FF18BF19EF1AEBIEF

11、D1CE7IDthIEF5IFFFV指令区古主存笛微存|蛰EE冈2423222120191817ie15141312111098765斗321ADDRM23INTAVRRDIOMS3S2S1soALDARBPC.CLDPCMASMA4MA3MA2MA1MAOC: 001001000110000011000000000001N： 000001000000000110110101000011山输出；焉入入结果/|就绪大写数宇滝动OUT 显示)（HLT指令）6 设计小结（即收获和体会） 对于本次的实验，个人觉得没有白做，首先，通过本次课使我学到如何分析问题解决问题，遇到问题 时要动脑思考，反复琢磨。其次是对于知识的理解和掌握，能够明白模拟机采用定点补码表示法表示数据， 字长 8位，8 位全用来表示数据，模拟机设计三大类指令宫十五条，其中包括运算类指令，控制转移类指 令，数据传送类指令。运算类指令包含三种运算，算术运算、逻辑运算和移位运算。并且能够自己独立完 成一些功能。也知道了一些指令码以及一些操作码还有译码器，指令寄存器等等。这次组成原理课程设计， 使我学到了一些很多的东