计算机组成原理课程设计报告 完整版

一、课程设计目的 1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系； 2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念； 3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。 二、课程设计的任务 针对COP2000实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在COP2000的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。 三、 课程设计使用的设备（环境） 1．硬件  COP2000实验仪  PC机 2．软件  COP2000仿真软件 四、课程设计的具体内容（步骤） 1．详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理，通过综合实验来实现 2、计算机中实现乘法和除法的原理 （1）无符号乘法 （2）无符号除法 3．对应于以上算法如何分配使用COP2000实验仪中的硬件 4．在COP2000集成开发环境下设计全新的指令/微指令系统 5．用设计完成的新指令集编写实现无符号二进制乘法、除法功能的汇编语言程序 …………………… ………… 计算机组成原理是计算机科学领域的重要基础课程，它通过探究计算机硬件的核心组成部分，帮助学生深入理解计算机是如何从最基本的层面上执行任务的。在计算机组成原理的课程设计报告中，通过实验与实践相结合的方式，学生将更直观地把握理论知识，并将抽象概念具体化，从而加深对计算机系统操作的理解。 课程设计的主要目标集中在两个方面：一方面，是设计并实现机器指令及对应的微指令；另一方面，则是通过这些设计来验证微程序控制器的基本原理，加深对指令系统和硬件结构对应关系的理解。设计的微指令不仅需要保证计算机基础操作的正确执行，更要确保能够在硬件层面上准确实现复杂的运算功能。 具体而言，课程设计的任务要求学生以COP2000实验仪为平台，详细了解并掌握COP2000模型机的微程序控制器原理，并在此基础上，实现无符号乘法和无符号除法运算。这两个运算功能在计算机系统中非常重要，它们是实现更复杂数学运算的基础。在设计过程中，学生将学习到无符号乘法和除法的实现原理，这涉及到算法设计、数据编码、位操作等一系列知识。 在硬件与软件的支持下，学生将经历从理论到实践的整个过程。硬件方面，学生需要使用到COP2000实验仪和PC机；软件方面，则依赖于COP2000仿真软件进行微程序的设计与调试。这些工具是学生实现课程设计目标的手段，也是他们未来可能在工作中接触到的实用工具。 在课程设计的具体步骤中，学生首先需要详细了解COP2000模型机的指令和微指令系统，这是设计新指令的基础。接着，学生需要对实现乘法和除法的算法有深入的了解，并能够在COP2000实验仪中有效地分配和使用硬件资源来支持这些算法的实现。之后，学生将在COP2000集成开发环境下设计全新的指令/微指令系统，并用该系统编写实现乘法和除法功能的汇编语言程序，这一过程将测试和验证学生设计的指令和微程序是否有效。最终，通过编程实践，学生能够观察到自己设计的指令系统如何在硬件平台上执行，是否能够准确地实现乘法和除法运算。 计算机组成原理课程设计不仅是一次对计算机硬件的深入了解，更是一次对计算机系统设计和编程实践能力的锻炼。通过这个课程设计，学生能够掌握微程序控制器的设计方法，学会如何将理论知识应用于实践，从而提升解决实际问题的能力。这不仅有助于学生在学术上打下坚实的基础，也为未来可能从事的计算机系统设计、硬件开发和软件编程等职业道路奠定了基础。通过这一课程设计的实践，学生将能够更加深刻地理解计算机是如何工作的，以及计算机科学领域的知识是如何被应用到现实世界中的。