计算机组成原理组成课程设计报告.doc

计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心课程，它主要研究计算机系统的基本组成和工作原理。本课程设计报告的主题是“中央处理器——微程序控制器设计”，旨在通过实践加深学生对计算机硬件系统的理解和掌握，提高他们的工程设计能力。 1. 课题分析： 1.1 设计目的： 主要目的是让学生了解并掌握微程序控制器的基本概念、工作原理以及设计方法。通过实际操作，使学生能够理解计算机指令执行的底层过程，增强硬件设计能力。 1.2 设计任务： 学生需要设计一个微程序控制器，能够处理基本的读/写操作，这涉及到对内存的访问和数据的传输，以及对指令的解码和执行。 1.3 课程设计题目分析： 1.3.1 课题设计准备： 这阶段需要学生熟悉计算机系统的基础知识，包括计算机指令集、微指令结构、控制单元设计等，为后续设计打下基础。 1.3.2 读/写操作的认识： 读/写操作是计算机中最常见的数据处理方式，学生需要理解CPU如何与内存交互，包括地址生成、数据传输、中断处理等相关流程。 2. 总体设计： 2.1 设计原理： 微程序控制器采用存储逻辑的方式，将控制信号以微指令的形式存储在控制存储器中，通过执行微指令来实现指令的解释和执行。 2.2 功能设计： 设计的微程序控制器应具备取指、译码、执行、存储回写等功能，能够处理包括加法、减法、逻辑运算在内的基本指令，并支持条件转移等控制流指令。 3. 方案比较： 在设计过程中，可能需要对比不同的微指令结构，如水平型和垂直型，以及不同的控制方式，如硬连线控制和微程序控制，分析各自的优缺点，选择最合适的方案。 4. 分步设计： 4.1 小组成员设计任务分配： 在团队合作中，可能需要根据个人专长进行任务分工，如有人负责微指令设计，有人负责控制单元设计，还有人负责测试用例的编写和调试，以确保每个环节都能顺利进行。 该课程设计报告不仅要求学生掌握理论知识，还强调了团队协作和问题解决能力的培养。通过这样的实践，学生能更深入地理解计算机系统的工作机制，为将来从事计算机硬件设计或系统级编程工作奠定坚实基础。