计算机组成原理课程设计报告1江苏-软件工程--大学论文.doc
《计算机组成原理》课程设计报告主要涉及了计算机体系结构中的取操作数微程序设计与调试、运算指令的微程序设计与调试等核心概念。以下是详细的知识点解析: 1. **取操作数微程序设计**: - 在计算机系统中,取操作数是CPU执行指令的重要步骤,涉及到不同寻址方式,如立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、间接寻址和变址寻址。 - 微程序设计中,取操作数微流程包括取指令、解码指令、根据指令类型取源操作数和目标操作数,并将操作数送入相应的寄存器或存储单元。 - 例如,立即寻址方式下,从内存读取立即数到寄存器;直接寻址时,从内存读取数据到目标地址。 2. **寻址方式**: - **立即寻址**:操作数直接包含在指令中,如`MOV #5678H, R1`。 - **直接寻址**:操作数的地址在指令中直接给出,如`MOV 0010H, R1`。 - **寄存器寻址**:操作数位于寄存器中,如`MOV R1, R2`。 - **间接寻址**:操作数的地址存储在另一个寄存器或存储单元中,如`MOV [R1], R2`。 - **变址寻址**:操作数地址是基址寄存器值加上一个偏移量,如`MOV [R1+5], R2`。 3. **微指令结构**: - 微指令包括操作字段(OP字段)、控制字段(如微地址)和其他辅助字段,用于指示硬件执行特定操作。 - 示例中的微地址如`004`, `00B`, `00F`等,对应于取操作数的不同步骤。 4. **微程序设计中的测试与调试**: - 测试程序通常包含各种寻址模式和指令类型的组合,以便验证微程序的正确性。 - 分析运行结果,如微地址序列,可以帮助理解指令的执行流程。 - 遇到问题时,如不熟悉软件应用,可以通过学习和互助来解决。 5. **运算指令的微程序设计**: - 包括移动数据(MOV)、加法(ADD)、加带进位(ADDC)、减法(SUB)、减带进位(SUBB)、比较(CMP)、逻辑运算(AND、OR、XOR)以及位操作(NOT、INC、DEC)等。 - 每个运算指令都有其特定的入口地址和编码,如`MOV`指令编码为`000001`,`ADD`为`000010`等,便于微控制器识别和执行。 6. **微指令控制字段**: - 微指令中的控制字段(如BMNA)用于产生控制信号,控制CPU各部件的操作,如读写内存、算术逻辑单元(ALU)操作等。 7. **执行阶段**: - 在完成取操作数和地址计算后,执行阶段会执行ALU操作并将结果写回,如`MOV`指令将源操作数移动到目标地址,`ADD`指令进行加法运算等。 通过这个课程设计报告,学生可以深入理解计算机硬件如何执行指令,以及不同寻址方式和运算指令在微程序层面的实现细节。这有助于提高对计算机底层工作原理的理解和编程技能。
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