【桂林电子科技大学计算机组成原理课程设计】
本课程设计的核心任务是设计一台嵌入式CISC(复杂指令集计算)模型计算机。设计者马文亭在计算机科学与工程学院信息安全专业,由指导教师陈智勇辅导,旨在通过实践深化对计算机组成原理的理解。
**1. 课程设计的目标和内容**
课程设计的题目是设计一个能够处理有符号整数,并能计算输入的5个整数中所有正数平方和的嵌入式CISC模型计算机。设计内容涵盖了以下几个关键部分:
1. 系统的总体设计,包括模型机的数据通路框图。
2. 微程序控制器的逻辑结构,采用定长CPU周期和联合控制方式。
3. 定义机器指令格式和指令系统,以支持所需的功能。
4. 设计时序产生器电路,用于协调各个部件的操作。
5. 编写所有机器指令的微程序流程图,详细规划指令执行过程。
6. 设计操作控制器单元,包括微指令格式、微指令代码表和硬件电路。
**2. 系统总体设计**
系统基于嵌入式CISI模型,其中控制器的逻辑结构是设计的重点。控制器负责解释并执行指令,通过微程序控制方式实现,可以简化控制信号的生成。
**3. 微程序控制器设计**
微程序控制器设计包括微指令格式的设计、地址转移逻辑电路、汇编语言程序、指令对应的机器代码表以及微程序流程图。全水平型微指令被采用,提供丰富的控制字段,以实现复杂的控制逻辑。
**4. 测试与分析**
使用MAX PLUS ii软件进行编译和仿真测试,验证设计的正确性和效率。通过顶层电路图观察系统的运行情况,并对测试结果进行深入分析,检查模型计算机是否能按预期执行给定的机器语言源程序。
**5. 故障分析**
在测试过程中可能遇到的故障现象需要被识别和分析,以找出问题的根源并提出解决方案,这是提升设计质量和可靠性的重要步骤。
**6. 心得体会**
课程设计结束后,学生将总结整个设计过程中的学习心得,分享在实践中遇到的问题及解决方法,以及个人技能和团队协作能力的提升。
**7. 参考文献**
设计过程中参考的相关文献列表,有助于了解设计的理论依据和技术背景。
通过这个课程设计,学生不仅能深入理解计算机组成原理,还能提升实际操作技能,培养问题解决和团队合作的能力,为未来在IT领域的职业生涯打下坚实的基础。