北京工业大学计算机组成原理课设报告.pdf

计算机组成原理是一门深入理解计算机硬件系统的学科，它涵盖了计算机硬件的基本组成部分以及它们之间的相互作用。这份北京工业大学的计算机组成原理课程设计报告详细探讨了主机系统、数据通路、指令系统、微程序控制等多个关键领域。 1. **主机系统总体机构框图**：主机系统是计算机的核心部分，包括中央处理器（CPU）、内存、输入/输出设备等。框图展示了这些组件如何协同工作以执行计算任务。CPU是核心，负责执行指令；内存存储数据和程序；输入/输出设备则用于与用户交互。 2. **数据通路机构设计**：数据通路是CPU内部传输数据的路径，包括运算器、寄存器、控制信号等。设计时需要考虑数据的流向、操作的顺序以及如何通过控制信号协调各个部分。 3. **各部件详细设计图**：这部分详细展示了每个硬件组件的设计，如程序计数器（PC）、存储器功能部件等，这些都是构成计算机硬件的基础单元。程序计数器负责提供指令地址并进行自增，以实现指令的顺序执行。 4. **指令系统和寻址方式**：指令系统定义了计算机能执行的操作，而寻址方式决定了如何访问存储器中的数据。报告中可能包含了一些基本指令如加法、减法，并讨论了直接寻址、间接寻址等不同寻址模式。 5. **微程序控制部件**：在微程序设计中，控制部件通过微指令来产生控制信号，使得硬件能够执行高级指令。时序系统设计确定了微指令的执行顺序，而微指令的详细设计则涉及到每一个微操作的编码和执行。 6. **时序发生器**：时序发生器提供了一组控制信号，确保计算机操作的同步。报告中的例子展示了如何设计一个时序发生器，以提供微周期内的多个电平和脉冲信号。 7. **控制部件逻辑连线图及封装图**：这部分可能包含了逻辑门电路的连接图，展示了如何将基本逻辑门组合成复杂的控制逻辑，以及如何将这些逻辑封装到实际的硬件中。 8. **调试程序及注释**：在设计过程中，调试是非常重要的一环。通过编写和运行调试程序，可以检查硬件设计是否正确，并对错误进行定位和修正。 9. **调试程序与时序仿真的波形**：时序仿真可以帮助验证设计的正确性，通过观察波形可以直观地了解系统在执行指令时的状态变化。 10. **设计过程中的收获和体会**：这部分可能是作者对整个设计过程的反思，可能包括遇到的问题、解决策略以及对计算机硬件设计更深入的理解。 这份报告详细阐述了计算机组成原理的实践应用，为读者提供了从理论到实践的全面视角，有助于深化对计算机硬件系统运作机制的理解。