名称：计算机组成原理大实验题目：8位模型机的设计
院系：计算机系
班级：
学生姓名：
8位模型机的设计
关键词
模型机设计控制器微程序设计
摘要
设计一个简单的8位模型机，主要包括指令系统、运算器、控制器、存储器、时序产生器总线等设计。
前言
原理是计算机科学技术学科的一门核心专业基础课程。从课程地位来说，它在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。
计算机组成原理讲授单处理机系统的组成和工作原理，课程教学具有知识面广，内容多，难度大，更新快等特点。此次课程设计目的就是为了加深对计算机时间和空间概念的理解，增强对计算机硬件和计算机指令系统的更进一步的了解。
计算机组成原理课程设计是为了加深对计算机工作原理的理解以及计算机软硬件之间的交互关系。不仅能加深对计算机的时间和空间的关系的理解，更能增加如何实现计算机软件对硬件操作，让计算机有条不紊的工作。
正文
一、设计的目的
根据计算机组成原理课程所学知识，设计一个8位的模型计算机。
1．掌握计算机的基本组成和功能；
2．掌握计算机各大部件的功能与设计方法；
3．深入学习计算机各类典型指令的执行流程；
4．深入学习微程序控制器的原理和设计过程；
5．掌握微程序的设计方法，学会编写二进制微指令代码表；
6．综合运用所学知识，在掌握部件单元电路设计的基础上，进一步构造一台基本的模型计算机，建立计算机整机概念；
7．通过本次设计，理论联系实践，进一步加强学生分析问题、解决问题的能力，提高自身硬件设计水平。
二、设计的任务
1．查阅文献资料，一般在5篇以上；
2．以TEC-XP教学实验计算机系统为背景，通过调研、分析现有的模型机，建立8位的整机模型；
3．完成8位模型机的整机设计和各部件的具体设计；
4．撰写设计报告书；
5．做好答辩工作。
三、设计的原理及内容
原理：
由运算器ALU、控制器、地址寄存器MAR、数据寄存器MBR、指令寄存器IR、存储器M、程序计数器PC七大部件组成，它们是通过总线连接起来的它们的逻辑结构和数据通路如图所示，控制器是整个模型机的中心，由它来控制计算机指令的执行，模型机执行指令的具体过程为：首先控制器从指令寄存器取得指令、编译指令、再输出微控执信号、控制ALU的运算、PC加1、并且从M中取出数据运算、运算后再把结果通过数据总线存到M，PC送入MAR，再从指令寄存器中读取下一条指令，依次循环。
内容：
1．8位模型机总体结构的设计；
主要是数据通路的设计或选择，要说明如下内容：
1)寄存器的位数
2)总线宽度
3)ALU位数及运算功能
4)微命令的设置（各标识的含义）；
2．拟定指令系统；
主要系统包括哪些指令以及指令格式，寻址方式。
3．控制器的选择；
采用微程序控制器。
4．绘制指令流程图；
5．安排指令操作时间表，设计微指令格式；
6．编写微程序；
7．了解并说明模型机的输入/输出模块；
各部件设计时，说明部件中数据和控制信号的来源、去向、功能、时序、以及部件之间数据和控制信号的来源、去向、功能和时序等
四、指令系统
1.指令格式
模拟机采用了定长的单操作数指令格式，指令字长为8位。操作码3位，操作数5位
7 5 4 10
操作码寄存器号寻址方式
图1 指令格式
模拟机采用了定长的指令格式，每条指令字长为8位。采用的寻址方式为直接寻址和寄存器寻址，标志位为“0”时为直接寻址，为“1”时为寄存器寻址。
2、操作码
把寄存器R0作为默认的目的寄存器
编号助记符指令功能
000 MOV 将指定的操作数放入R0
001 ADD 将R0的内容与指定的操作数相加，结果放在R0中。010 SUB 将R0的内容与指定的操作数相减，结果放在R0中。011 AND 将R0的内容与指定的操作数相与，结果放在R0中。100 OR 将R0的内容与指定的操作数相或，结果放在R0中。101 COM 将指定操作数取反，结果放在R0中
110 SHL 将指定操作数左移一位，结果放在R0中
3、寄存器（8位）
所有寄存器都是8位，内部结构是8个D触发器，代码输入至D端，CP同步打入。PSW 的特征位还可由R、S端置入，系统总线对MBR的输入也可由R、S端置入。
（1）可编程寄存器，有通用寄存器R0、R1，堆栈指针SP，程序状态字寄存器PSW，程序计数器PC。
（2）暂存器C，从主存读取的源操作数可暂存于寄存器C中。
（3）指令寄存器IR，存放现行指令，输出为产生微操作命令序列的主要逻辑依据。（4）与主存的接口寄存器MAR、MBR。CPU访问主存的地址由MAR提供，MAR连接地址总线的输出门事三态门，当微命令EMAR为高电平时，MAR输出送往地址总线；
当EMAR为低电平时，MAR输出高阻态，与地址总线断开。
6个可编程寄存器，3个用于控制的寄存器
可编程寄存器：
编号标示符功能
0000 R0 通用寄存器
0001 R1 通用寄存器
0010 C 可暂存源操作数
0011 SP 可做堆栈指针
0100 PC 程序计数器
用于控制的寄存器：
助记符名称功能
IR 指令寄存器存放现行指令，输出为产生微操作命令序列的主要逻辑依据。
MAR 地址寄存器读取指令：指令所在地址码→MAR→主存M；
读取操作数或存放数据：先将地址指针内容或地址计算结果→MAR→主存
M。
MBR 数据寄存器写入主存：数据→MBR→主存M；
主存读出送入CPU：数据→MBR→指定寄存器
计数器PC（指令计数器或指令指针IP）
功能：提供读取指令的地址，或以PC内容为基准计算操作数的地址。用来指示程序的进程；
提供后继指令地址，并送往地址寄存器。
4、寻址方式
模型机的编址为按字编址，字长8位。
类型寻址方式助记符指定寄存器定义简述
0 直接寻址I 操作数在指令中给出
1 寄存器寻址R R0，R1,C, PC,psw 操作数在指定寄存器中
5、总线与数据通路结构
（1）内总线
ALU汇集，单向内总线实现数据分配，寄存器在逻辑上分立。即各寄存器将其输出分别送
至ALU的输入选择器，ALU输出经移位器送到内总线上，内总线是8根单向数据传送线，它
们分别连到有关寄存器对应的D输入端。究竟送入哪一个或几个寄存器，取决于控制器发
出哪些CP脉冲。
（2）系统总线
系统总线宽度8，可分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）三大部分。
CPU通过MAR向地址总线提供地址，以选择主存单元或外围设备（接口寄存器）。外围设备
也可以向地址总线发送地址代码。
CPU通过MBR向数据总线发送或接受数据，由控制命令R、W决定传送方向及MBR的断开。
主存M和外围设备也与数据总线相连，向数据总线发送或接收数据。
CPU与外围设备向控制总线发出有关控制信号，或接收控制信号。
（3）数据通路结构
AB
DB
内总线 CB
CPR0
CPR1
CPMAR EMAR
C0
CPC
CPSP
CPMBR SMBR
CPPC
SIR
模型机数据通路
6、各类信息的传送路径 （1）指令信息传送
M 数据总线 IR （2）地址信息
PC 选择器A
ALU
移位器
内总线
MAR
（3）顺序执行是的后继指令地址
PC 选择器A （C0置1） ALU 移位器 内总线 PC
（4）操作数地址
寄存器间接寻址方式：
R i A （或B ） ALU 移位器 内总线 MAR （5）数据信息传送
寄存器 寄存器：
R i A （或B ） ALU 移位器 内总线 R j 寄存器 主存：
R i ALU 移位器 MBR 数据总线 M 主存 寄存器：
M 数据总线 MBR ALU R i
主存 主存：
M MBR ALU R0 ALU MBR M
（4）
CPU 寄存器 外围设备，外围设备接收或发送数据，一般都通过外围接口中的缓冲寄存器，采用统一编址的系统连接方式。
移位器 主存/M I/O ALU
选择器B
选择器A
R0，R1 ,C R0，R1,C SP ,PC MBR R0 R1
C SP MAR
MBR IR PC
功能选
择
控制逻辑
主存外围设备。
M 数据总线MBR 数据总线接口外围设备
7.微命令设置
（1）ALU输入选择，如R0->A，PC->B……
（2）ALU功能选择，如S3 S2 S1 S0，M,C0
（3）移位器功能选择，如直传DM、左移。
（4）分配脉冲CPR0、CPC、CPMAR……
（5）与系统总线及主存有关的微操作：
EMAR，EMAR=1MAR向AB送地址，EMAR=0MAR与AB断开；
读写R,W,控制读写即数据传送方向，RW=00 MBR与DB断开，R=1读，W=1写。
8. 指令流程图
M -> IR , PC + 1 -> PC
MOV ADD SUB AND OR COM SHL
I R
PC -> MAR
M -> MBR -> C
I R I R I R
C -> R0 R1 -> R0 R0 OP C -> R0 R0 OP R1 -> R0 OP C -> R0 OP R0 -> RO
PC -> MAR
说明：
I ，立即寻址
R，寄存器寻址
（1）MOV指令，将指定的操作数放入R0，操作数由指令中的寄存器号和标识符得到。
（2）ADD指令，将R0的内容与指定的操作数相加，结果放在R0中。
（3）SUB指令，将R0的内容与指定的操作数相减，结果放在R0中
（4）AND指令，将R0的内容与指定的操作数相与，结果放在R0中。
（5）OR指令，将R0的内容与指定的操作数相或，结果放在R0中。
（6）COM指令，将指定操作数取反，结果放在R0中，操作数由指令中的寻址方式和寄存器号得到。
（7）SHL指令，将指定操作数左移一位，结果放在R0中，操作数由指令中的寻址方式和寄存器号得到。
双作数的指令默认目的操作数在R0中，所以先执行MOV指令将目的操作数存到
R0中。
五、运算器的物理结构
ALU 使用2片SN74181 ，片SN74182，构成并行加法器，设置S2 S1 S0，M,C0进行功能选择。
输出
N74182
SN74181SN74181
C0
输入A7—A4 B7—B4 A7—A4 B7—B4
六、微控制器的逻辑及功能
1、基本原理
（1）将控制器所需的微命令，以代码（微码）形式编成微指令，存入一个用ＲＯＭ构成的控制器中。ＣＰＵ在执行程序时，从控制存储器中取出微指令，
其所包含的微命令控制有关操作。
（2）将各种机器指令的操作分解为若干微操作序列。每条微指令包含的微命令控制，实现一步操作。若干条微指令组成一小段微程序，解释执行一条机
器指令。针对整个指令系统的需要，编制出一套完整的微程序，事先存入
控制存储器（CM）中。
２、控制器逻辑组成
为了提供机器指令信息，并保证工作程序的连续执行，微程序控制器中也设置指令寄存器IR 、程序计数器PC 、程序状态字PSW 。 （1）控制存储器CM ，用来存放微程序。
（2）微指令寄存器μIR ，从控制存储器中读取的微指令，存放在微指令寄存器中，它分为两大部分:一部分提供微命令的微操作控制字段，它占据了微指令的大部分，其代码或直接作为微指令，或分成若干小字段经译码后产生微指令；另一部分为顺序控制字段，它指明后继微地址的形成方式，用以控制微程序的连续执行。 （3）微地址形成电路，
微程序入口地址：
设置一小段公用的“取机器指令的微程序”，实现取指操作。这段微程序可以从0号单元开始。
后续微地址： 由微地址字段、现行微地址、运行状态等形成。
（4）微地址寄存器μAR ，在从CM 中读取微指令时，微地址寄存器中保存着CM 的地址，指向相应的CM 单元。当读出微指令后或完成一个微指令周期操作后，微地址形成电路将后继地址打入μAR 中，做好读取下一条微指令的准备。 2、微程序执行过程
（1）从控存中逐条取出“取指令操作”，执行取指令公共操作。
（2）根据指令的操作码，经过微地址形成部件，得到这条指令的入口地址，并送入微
地址寄存器中。
（3）从控存中逐条的取出对应的微指令并执行。
（4）执行完一条机器指令对应的微程序后又回到取指微程序的入口地址，继续第（1）
步，以完成取下一条机器指令的公共操作。
3、模型机微指令格式（27位）
针对模型机数据通路结构的需要，将微操作控制字段分为三个部分。
（1） 基本数据通路操作的控制字段，其中包含输入选择、ALU 功能选择、移位选择、
IR
PSW
PC
微地址 形成电路
微地址寄存器μAR
微指令寄存器μIR
译码器
控制存储器CM
指令代码 运行状态
……
微命令字段 微地址字段
……
微命令序列
微程序控制器基本框
内总线输出分配。
（2）访问主存的控制字段，其中包含地址选择、读写控制。
（3）顺序控制字段，提供形成后继地址的方式。
26 24 23 21 20 16 15 14 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 AI BI SM CO S ZO EMAR R W ST SC
基本数据通路控制访存控制辅助顺序控制
模型机微指令格式
基本数据通路控制字段
（1）AI：ALU的A输入端选择，3位
编码功能
000 无输入
001 Ri -> A
010 C->A
100 PC->A
（2）BI:ALU的B输入端选择，3位
编码功能
000 无输入
001 Ri->B
010 C->B
100 MBR->B
（3）SM：ALU功能选择S3S2S1S0M，共5位，采取直接控制法（不译）。
（4）C0:初始进位设置，2位
编码功能
00 C0=0
01 C0=1
10 PSW0（进位触发器）->C
（5）S：移位控制器，2位
编码功能
00 DM（直传）
01 SHL （左移）
（6）ZO:内总线输出分配，3位
编码功能
000 无输出，不发打入脉冲
001 CPRi由机器指令中的寄存器号辅助指明R i是
谁，如R0，R1
010 CPC
100 CPIR
101 CPMAR
110 CPMBR
111 CPPC
●访存操作控制字段
EMAR:1位，为1时由MAR向地址总线提供有效地址，为0时MAR与地址总线脱离。
R：1位，为1时读主存，同时作为SMBR。
W: 1位，为1时写入主存。
若R与W均为0，则主存不工作。
●辅助操作控制字段ST，2位
01开中断
10 关中断
●顺序控制字段SC，4位
0000 微程序顺序执行
4、指令分析及微程序
操作时间表
1 M -> IR EMAR , R , SIR , CPIR
2 PC + 1 -> PC PC -> A , Y = A , DM , CPPC
3 PC -> MAR PC -> A , Y = A , DM , CPMAR
4 M -> MBR -> C EMAR , R , SMBR , MBR -> B , DM , CPC
5 C -> R0 C -> A , Y = A , DM , CPR0
6 R1 -> R0 R1 -> A , Y = A , DM , CPR0
7 R0 ADD C -> R0 R0 -> A , C -> B , Y = A + B , DM , CPR0
8 R0 ADD R1 -> R0 R0 -> A , R1 -> B , Y = A + B , DM , CPR0
9 R0 SUB C ->R0 R0 -> A , C -> B , Y = A - B , DM , CPR0
10 R0 SUB R1 -> R0 R0 -> A , C -> B , Y = A - B , DM , CPR0
11 R0 AND C -> R0 R0 -> A , C -> B , Y = A AND B , DM , CPR0
12 R0 AND R1 ->R0 R0 -> A , R1 -> B , Y = A AND B , DM , CPR0
13 R0 OR C -> R0 R0 -> A , C -> B , Y = A OR B , DM , CPR0
14 R0 OR R1 -> R0 R0 -> A , C -> B , Y = A OR B , DM , CPR0
15 COM C -> R0 C -> A , Y = COM A , DM , CPR0
16 COM R0 -> R0 R0 -> A , Y = COM A , DM , CPR0
17 SHL C -> R0 C -> A , Y = A , 左移, CPR0
18 SHL R0 -> R0 C -> A , Y = A , 右移, CPR0
微程序
编号AI BI SM CO S ZO EMAR R W ST SC
1 000 000 00000 01 00 100 1 1 0 00 0000
2 100 000 11110 01 00 111 0 0 0 00 0000
3 100 000 11110 01 00 101 0 0 0 00 0000
4 000 100 10101 00 00 010 1 1 0 00 0000
5 010 000 00000 01 00 001 0 0 0 00 0000
6 010 000 00000 01 00 001 0 0 0 00 0000
7 001 010 10010 00 00 001 0 0 0 00 0000
8 001 001 10010 00 00 001 0 0 0 00 0000
9 001 010 01100 01 00 001 0 0 0 00 0000
10 001 001 01100 01 00 001 0 0 0 00 0000
11 001 010 11101 00 00 001 0 0 0 00 0000
12 001 001 11101 00 00 001 0 0 0 00 0000
13 001 010 10111 00 00 001 0 0 0 00 0000
14 001 001 10111 00 00 001 0 0 0 00 0000
15 010 000 00001 00 00 001 0 0 0 00 0000
16 001 000 00001 00 00 001 0 0 0 00 0000
17 010 000 11000 01 01 001 0 0 0 00 0000
18 001 000 11000 01 01 001 0 0 0 00 0000
七、设计总结
这个大作业是一个团队的合作，首先我们学会了通力合作，从实践中懂得了如何分工合作，如何相互配合才能做到最好。
通过自己设计一个8位模型机，不仅加深了课本知识点的掌握，更学会了怎样把学过的知识灵活运用，理论与实践相结合，这样才能更好的掌握知识，才能记忆的更牢固，更长久。
因为这个作业的完成需要好多环节，各个环节环环相扣，只有前面的环节做好了才能做下一步，这就更要求各个成员尽早完成自己的那部分任务，只有这样才能达到不拖累整个团队的进度，做到更加有效的来完成这个任务，从结果来看，我们这个团队还是比较成功的组合，没有一个人掉队。
当然，这其中免不了为一些作业的细节争论，各持己见。比如说，对于8位指令的分配，就有不同的看法，因为这可以有好多种组合，没有说就是哪种才是最好，但是最后还是达成一致。
综上所述，我们对于自己团队的作品还是比较满意，收获还是挺多的，希望以后还会有这样的机会来一起合作。
基本模型机的设计与实现课程设计报告 https://www.doczj.com/doc/6818457300.html,/maria87328/archive/2008/01/13/2041130.aspx 一、实验基本任务 1、由基本单元电路构成一台基本模型机。 2、设计五条机器指令，并编写相应的微程序。 3、调试指令和模型机使其在微程序的控制下自动产生各部件单元的控制信号正常工作。 二、设计方案 1、硬件设计 （1）设计微程序控制电路 微程序控制器的组成：控制存储器：EPROM2816*3，8D触发器74ls273*2，4D触发器74ls74*3；微指令寄存器格式：18位微指令，6位微地址。 （2）设计时钟信号源和时序控制电路 时钟信号源的组成：时基电路555，可触发单稳态多谐振荡器74ls237*2，输出频率为330-580Hz的方波信号。 时序控制电路：4D触发器74ls175*1组成移位寄存器电路。 （3）设计主存储器 主存电路的组成：6264存储器（8K*8位）*3，地址寄存器：74ls273*1，三态门：74ls245*1。 2、微控制设计 （1）实现存储器读操作； 拨动总清开关后，置控制开关SWC、SW A为“0 0”时，按要求连线后，连续按动“启动运行”开关，可对主存储器RAM连续手动读操作。 （2）实现存储器写操作； 拨动总清开关后，置控制开关SWC、SW A为“0 1”时，按要求连线后，再按动“启动运行”开关，可对主存储器RAM 连续手动写入。 （3）实现程序运行操作。 拨动总清开关后，置控制开关SWC、SW A为“1 1”时，按要求连线后，再按动“启动运行”开关，即可转入到第01号“取址”微指令，启动程序运行。
数学模型实验报告 实验内容1. 实验目的：学习使用lingo和MATLAB解决数学模型问题 实验原理： 实验环境：MATLAB7.0 实验结论： 源程序 第4章：实验目的，学会使用lingo解决数学模型中线性规划问题1.习题第一题 实验原理： 源程序： 运行结果： 、 管 路 敷 设 技 术 通 过 管 线 不 仅 可 以 解 决 吊 顶 层 配 置 不 规 范 高 中 资 料 试 卷 问 题 ， 而 且 可 保 障 各 类 管 路 习 题 到 位 。 在 管 路 敷 设 过 程 中 ， 要 加 强 看 护 关 于 管 路 高 中 资 料 试 卷 连 接 管 口 处 理 高 中 资 料 试 卷 弯 扁 度 固 定 盒 位 置 保 护 层 防 腐 跨 接 地 线 弯 曲 半 径 标 等 ， 要 求 技 术 交 底 。 管 线 敷 设 技 术 中 包 含 线 槽 、 管 架 等 多 项 方 式 ， 为 解 决 高 中 语 文 电 气 课 件 中 管 壁 薄 、 接 口 不 严 等 问 题 ， 合 理 利 用 管 线 敷 设 技 术 。 线 缆 敷 设 原 则 ： 在 分 线 盒 处 ， 当 不 同 电 压 回 路 交 叉 时 ， 应 采 用 金 属 隔 板 进 行 隔 开 处 理 ； 同 一 线 槽 内 强 电 回 路 须 同 时 切 断 习 题 电 源 ， 线 缆 敷 设 完 毕 ， 要 进 行 检 查 和 检 测 处 理 。 、 电 气 课 件 中 调 试 对 全 部 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 ， 在 安 装 过 程 中 以 及 安 装 结 束 后 进 行 高 中 资 料 试 卷 调 整 试 验 ； 通 电 检 查 所 有 设 备 高 中 资 料 试 卷 相 互 作 用 与 相 互 关 系 ， 根 据 生 产 工 艺 高 中 资 料 试 卷 要 求 ， 对 电 气 设 备 进 行 空 载 与 带 负 荷 下 高 中 资 料 试 卷 调 控 试 验 ； 对 设 备 进 行 调 整 使 其 在 正 常 工 况 下 与 过 度 工 作 下 都 可 以 正 常 工 作 ； 对 于 继 电 保 护 进 行 整 核 对 定 值 ， 审 核 与 校 对 图 纸 ， 编 写 复 杂 设 备 与 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 方 案 ， 编 写 重 要 设 备 高 中 资 料 试 卷 试 验 方 案 以 及 系 统 启 动 方 案 ； 对 整 套 启 动 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 进 行 调 试 工 作 并 且 进 行 过 关 运 行 高 中 资 料 试 卷 技 术 指 导 。 对 于 调 试 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 技 术 问 题 ， 作 为 调 试 人 员 ， 需 要 在 事 前 掌 握 图 纸 资 料 、 设 备 制 造 厂 家 出 具 高 中 资 料 试 卷 试 验 报 告 与 相 关 技 术 资 料 ， 并 且 了 解 现 场 设 备 高 中 资 料 试 卷 布 置 情 况 与 有 关 高 中 资 料 试 卷 电 气 系 统 接 线 等 情 况 ， 然 后 根 据 规 范 与 规 程 规 定 ， 制 定 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 方 案 。 、 电 气 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 技 术 电 力 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 电 力 保 护 高 中 资 料 试 卷 配 置 技 术 是 指 机 组 在 进 行 继 电 保 护 高 中 资 料 试 卷 总 体 配 置 时 ， 需 要 在 最 大 限 度 内 来 确 保 机 组 高 中 资 料 试 卷 安 全 ， 并 且 尽 可 能 地 缩 小 故 障 高 中 资 料 试 卷 破 坏 范 围 ， 或 者 对 某 些 异 常 高 中 资 料 试 卷 工 况 进 行 自 动 处 理 ， 尤 其 要 避 免 错 误 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 动 作 ， 并 且 拒 绝 动 作 ， 来 避 免 不 必 要 高 中 资 料 试 卷 突 然 停 机 。 因 此 ， 电 力 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 要 求 电 力 保 护 装 置 做 到 准 确 灵 活 。 对 于 差 动 保 护 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 技 术 是 指 发 电 机 一 变 压 器 组 在 发 生 内 部 故 障 时 ， 需 要 进 行 外 部 电 源 高 中 资 料 试 卷 切 除 从 而 采 用 高 中 资 料 试 卷 主 要 保 护 装 置 。
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运行 PC→AR PC+1 RAM→BUS BUS→IR P1 PC→AR PC+1 RS→BUS BUS→DR1 ALU=0→BUS BUS→RD SW→BUS BUS→RD 00(直接)CLR RD→BUS BUS→DR2 DR1+DR2→ BUS→RD 01 01 01 01 02 20 212325 52 53 31 27 RS→RD RS→299 RRC 299→RD RS→299 RLC 299→RD 01 3032 54 55 36 67 70 IN MOV RRC SUC RLC RD→LED 01 STOP 01 26 24 ADC RS→BUS BUS→DR2 RD→BUS BUS→DR1 DR1→DR1 DR1+1→ BUS→DR1 DR1→DR1 DR1+DR2→ BUS→RD 56 57 60 61 RD→BUS BUS→DR1 RS→BUS BUS→DR1 RD→BUS BUS→DR1 35 0101 INC DR1+1→ BUS→RD 01 01 01 34 62 33 RD→BUS BUS→DR2 63 DR1^DR2→ BUS→RD 65 AND 66 PC→AR PC+1 PC→AR PC+1 PC→AR PC+1 20 RAM→BUS BUS→DR1 03 RAM→BUS BUS→AR 04 RAM→BUS BUS→DR1 06 RAM→BUS BUS→AR 05 RAM→BUS BUS→AR 07 40 RAM→BUS BUS→DR1 15 22 RI→DR2 16 DR1+DR2→ BUS→AR 17 DR1+DR2→ BUS→DR1 45 RAM→BUS BUS→DR1 46 PC→BUS BUS→DR2 47 DR1+DR2→ BUS→AR 50 DR1+DR2→ BUS→DR1 51 72 P2 RAM→BUS BUS→RD 40 RD→BUS BUS→RAM 41 DR1→BUS BUS→PC 4243 P3 DR1→BUS BUS→PC 6444 010101 BZC JMP STA LAD 10(变址) 01(间接)11(相对)COM 40 4040 01 01 44 01 Y N P4 PC→AR PC+1 PC→AR PC+1 SW→BUS BUS→DR1 DR1→RAM RAM→BUS BUS→DR1 DR1→LED 01 00 11 14 74 10 12 73 13 WRITE(01)READ(00)RUN(11) SW B 10 →B U S B U S→R D 1 DR DR1→DR1 37 71 SWA 图2-8复杂模型机微程序流程图 H L T A OUT 六、实验结果： （1）取in指令送IR： （2）采集从数据开关输入的数据07H并送R0：
数学模型与实验报告 姓名：王珂 班级：121111 学号：442 指导老师：沈远彤
数学模型与实验 一、数学规划模型 某企业将铝加工成A,B两种铝型材，每5吨铝原料就能在甲设备上用12小时加工成3吨A型材，每吨A获利2400元，或者在乙设备上用8小时加工成4吨B型材，每吨B获利1600元。现在加工厂每天最多能得到250吨铝原料，每天工人的总工作时间不能超过为480小时，并且甲种设备每天至多能加工100吨A，乙设备的加工能力没有限制。 （1）请为该企业制定一个生产计划，使每天获利最大。 （2）若用1000元可买到1吨铝原料，是否应该做这项投资若投资，每天最多购买多少吨铝原料 （3）如果可以聘用临时工人以增加劳动时间，付给工人的工资最多是每小时几元 （4）如果每吨A型材的获利增加到3000元，应否改变生产计划 题目分析： 每5吨原料可以有如下两种选择： 1、在甲机器上用12小时加工成3吨A每吨盈利2400元 2、在乙机器上用8小时加工成4吨B每吨盈利1600元 限制条件： 原料最多不可超过250吨，产品A不可超过100吨。工作时间不可超过480小时线性规划模型： 设在甲设备上加工的材料为x1吨，在乙设备上加工的原材料为x2吨，获利为z，由题意易得约束条件有： Max z = 7200x1/5 +6400x2/5 x1 + x2 ≦ 250
12x1/5 + 8x2/5 ≦ 480 0≦3x1/5 ≦ 100, x2 ≧ 0 用LINGO求解得： VARIABLE VALUE REDUCED COST X1 X2 ROW SLACK OR SURPLUS DUAI PRICE 1 2 3 4 做敏感性分析为： VARIABLE CURRENT ALLOWABLE ALLOWABLE COFF INCREASE DECREASE X1 X2 ROW CURRENT ALLOWABLE ALLOWABLE RHS INCREASE DECREASE 2 3 4 INFINITY 1、可见最优解为x1=100，x2=150，MAXz=336000。因此最优解为在甲设备上用100吨原料生产A产品，在乙设备上用150吨原料生产B产品。最大盈利为336000. 2、由运算结果看约束条件1（原料）的影子价格是960，即每增加1吨原料可收入960，小于1000元，因此不购入。 3、同理可得，每小时的影子价格是40元，因此聘用员工的工资不可超过每小时40元。
计算机组成原理实验报告 题目复杂模型机设计实验 专业计算机科学与技术 姓名张蕾 学号 1310632
目录 一、实验目的 二、实验原理 1 数据格式 2 指令格式 三、实验内容 四、实验代码设计思想 1 机器程序设计 2 微代码设计 五、实验代码 六、实验接线图 七、实验总结
一、实验目的 （1）综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。 （2）加深对计算机各组成部件之间的相互关系以及指令系统设计方法的理解。 二、实验原理 CPU由运算器（ALU），微程序控制器（MC），通用寄存器（R0），指令寄存器（IR），程序计数器（PC）和地址寄存器（AR）组成，通过写入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能。 1.数据格式 模型机规定采用定点补码表示法表示数据，字长为8位，8 位全用来表示数据（最高位不表示符号），数值表示范围是： 0≤X≤2^8－1。 2.指令设计 该复杂模型机设计包含运算类指令、控制类指令、数据传输类指令三大类指令。 （1）运算类指令仅用到了算术运算，算术运算设计有 3 条运算类指令，分别为：ADD（两寄存器值加法）、INC（寄存器值自加1）、SUB（两寄存器值减法），所有运算类指令都为单字节，寻址方式采用寄存器直接寻址。 （2）控制转移类指令有三条HLT（停机）、JMP（无条件跳转到指定的指令地址）、BZC（判断寄存器内容是否为0，为0则跳转到指定的指令地址），用以控制程序的分支和转移，其中HLT为单字节指令，JMP 和BZC 为双字节指令。 （3）数据传送类指令有IN、OUT、LDI、LAD、STA 共5 条，用以完成寄存器和寄存器、寄存器和I/O、寄存器和存储器之间的数据交换，均为双字节指令。 3.指令格式 所有单字节指令具有相同的指令格式，如下图所示： 7654 32 10 OP-CODE RS RD 其中4位OP-CODE为操作码，2位RS为源寄存器，2位RD为目的寄存器，并规定： RS或RD 选定的寄存器 00 R0 01 R1 10 R2 11 R3 IN和OUT的指令格式为： 7654 32 10 7~0 OP-CODE RS RD P IO地址空间被分为4个区如表所示： A7A6 选定地址空间 00 IOY0 00~3F 01 IOY1 40~7F
实验八 简单模型计算机实验 一、实验目的 1)通过实验分析简单模型机结构，了解计算机的工作原理。 2)掌握计算机微程序控制器的控制方法，掌握计算机指令执行过程 二、实验原理 基本整机模型数据框图如图所示，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。 数据的通路从程序计数器PC的地址送到主存的地址寄存器，根据地址寄存器的内容找到相应的存储单元。 存储器中的数据是指令时，那么数据是从RAM送到总线，再从总线送到IR 中。 存储器中的数据是需要加工的数据时，那么数据是从RAM送到总线，再动总线送到通用寄存器中等待加工。 数据加工过程中，两个数据是从总线上将数据分别分时压入两个暂存器中，等待运算部件的加工，在数据加工完成以后。运算结果是通过三太门送到总线上。 三态门的控制时由微控制器来控制。
图：模型机的数据通路图 三、实验过程 1.连线 按实验逻辑原理图连接以下控制信号。 1)时钟单元（CLOCK UNIT）的T1-T4接到微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）
的T1-T4. 2)手动控制开关单元（MANUAL UNIT）的KA ，KB接到指令单元（INS UNIT） 的KA，KB。 3)指令单元（INS UNIT）的J（1）-J（5）、SE6-SE0、B-IR 接到的微程序控制单 元（MAIN CONTROL UNIT）的J（1）-J（5）、SE6-SE0、B-IR。 4)输入/输出单元（INPUT/OUTPUT UNIT）IO-W，IO-R接到微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）的IO-W，IO-R,Ai接到地址单元（ADDRESS UNIT）的A0. 5)主存储器单元（MEM UNIT）M-W、M-R接到微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）的M-W、M-R，A7-A0 接到地址单元（ADDRESS UNIT）的A7-A0. 6)地址单元（ADDRESS UNIT）的B-AR、B-PC、PC+1、PC-B接到微程序控制单元 （MAIN CONTROLUNIT）的B-AR、B-PC、PC+1、PC-B. 7)通用寄存器单元（REG UNIT）的B-R、R0-B 接到微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）的B-DR、DR-B。 8)把算术逻辑单元（ALU UNIT）的B-DA1、B-A2、ALU-B Cycn、CyNCn、S3-S0、 M、Ci接到微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）的B-DA1、B-A2、ALU-B、Cycn、CyNCn、S3-S0、M、Ci。 2.写入、检验微代码 这项操作与实验七的操作过程相同 3.装入机器指令汇编程序操作 1)微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）编程开关置于“RUN”状态。 2)手动控制开关单元（MANUAL UNIT）的“STEP/RUN”开关置于“STEP”状态。 3)手动控制开关单元（MANUAL UNIT）的KA，KB开关置于1、0写主存储器状 态。 4)拨动开关从１1—0—1，产生一个负脉冲，清零程序计数器ＰＣ、微地址 寄存器。 5)拨动“START”按钮一次，从微程序控制存储器的00H微地址开始执行微指 令，暂停在0AH微地址处。 6)此时在输入数据开关上拨入实验用机器指令汇编程序表中对应00H地址的
评语：课中检查完成的题号及题数: 课后完成的题号与题数: 成绩：自评成绩： 实验报告 实验名称：__________ 简单模型机实验报告____________ 日期： _________________ 班级：学号：姓名： -、实验目的： 1掌握一个简单CPU的组成原理。 2、在掌握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机。 3、为其定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试掌握整机概念。 二、实验内容： 本实验要实现一个简单的CPU并且在此CPU的基础上，继续构建一个简单的模型计算机。CPU由运算器（ALU、微程序控制器（MC、通用寄存器（R0，指令寄存器（IR）、程序计数器（PC和地址寄存器（AR组成，如图2-1-1所示。这个CPU在写入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能，但是机器指令一般存放在主存当中，CPU必须和主存挂接后，才有实际的意义，所以还需要在该CPU的基础上增加一个主存和基本的输入输出部件，以构成一个简单的模型计算机。
图1-4-1基本CPU 构成原理图 除了程序计数器（PC ，其余部件在前面的实验中都已用到，在此不再讨论。系统 的程序计数器（PC 由两片74LS161和一片74LS245构成，其原理如图1-4-2所示。PC_B 为三态门的输出使能端，CLR 连接至CON 单元的总清端CLR 按下CLR 按钮，将使PC 清 零，LDPC 和T2相与后作为计数器的计数时钟，当LOAD 为低时，计数时钟到来后将CPU 内总线上的数据打入PG 图1-4-2程序计数器（PC ）原理图 本模型机和前面微程序控制器实验相比，新增加一条跳转指令 JMP 共有五条指令: OUT （输出）、JMP （无条件转移），HLT （停 机）， 其指令格式如下（高4位为操作码）： 助记符 机器指令码 说明 IN 0010 0000 IN — R0 ADD 0000 0000 R0 + R0 — R0 OUT 0011 0000 R0 — OUT JMP addr 1100 0000 ******** addr — PC HLT 0101 0000 停机 址码。微程序控制器实验的指令是通过手动给出的，现在要求 CPU 自动从存储器读取指 令并执行。根据以上要求，设计数据通路图，如图 1-4-3所示。 IN （输入）、ADD （二进制加法）、 其中JMP 为双字节指令，其余均为单字节指令, ******** 为addr 对应的二进制地 LDPC T2 CLR LOAD
哈尔滨工程大学 实验报告 实验名称：复杂模型机设计与实现 班级： 学号： 姓名： 实验时间： 成绩： 指导教师：程旭辉附小晶 实验室名称：计算机专业实验中心 一、实验名称：复杂模型机的设计与实现 二、实验目的：
1．综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。 2．设计指令系统。 3．编写简单程序，在所设计的复杂模型计算机上调试运行。 三、实验设备： GW-48CPP系列计算机组成原理实验系统。 四、实验原理： 1．数据格式 8位，其格式如下： 其中第7位为符号位，数值表示范围是：-1≤1。 2．指令格式 所设计的指令分为四大类共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O指令、访问、转移指令和停机指令。 （1）算术逻辑指令 设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，采用寄存器直接寻址方式，其格式如下： 其中， （2）访问指令及转移指令 访问指令有2条，即存数（STA）、取数（LDA）；2条转移指令，即无条件转移（JMP）、结果为零或有进位转移指令（BZC） 其中，OP-CODE指令）。D为位移量（正负均可），M为寻址模式，其定义如下： 在本模型机中规定变址寄存器RI为寄存器R2。 （3）I/O指令 输入（IN）和输出（ 其中，addr=01时，选中“OUTPUT DEVICE”中的LCD
点阵液晶屏作为输出设备。 （4）停机指令 指令格式如下： 3．指令系统 共有16条基本指令，其中算术逻辑指令7条，访问内存指令和程序控制指令4条，输入/输出指令2条，其
本模型机的数据通路框图如图7-1。根据机器指令系统要求，设计微程序流程图及确定微地址，如图7-2。 图7-2 微程序流程图 五、实验内容： 按照系统建议的微指令格式，参照微指令流程图，将每条微指令代码化，译成二进制代码表，并将二进制代码表转换为联机操作时的十六进制格式文件。 微代码定义如表7-1所示。
实践报告 计算机组成原理--模型机设计报告 作者姓名： 专业：计算机科学与技术 学号： 指导教师： 完成日期：年月号 ******学院 计算机工程系
摘要 “计算机组成原理”是计算机科学与技术系的一门核心专业基础课程，在计算机专业中起了很重要的作用。课程中分部分介绍了计算机的各个部件，我们有必要将它们组合起来以对计算机有一个整体的认识。这次课程设计通过对一个简单模型机的设计与实现，是我们对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接有更深的理解。依次设计计算机的几个部件并进行连接使成为一个完整的模型机。通过运行和调试，使之正常工作。 关键词：运算器；控制器；存储器；输入输出接口；模型机
正文： 一、课设目的要求： 《计算机组成原理》是一门理论性、实践性均较强的专业基础课，要求学生具有一定的电路分析、指令系统编写能力、软件设计能力。通过计算机组成原理实践周，要突出《计算机组成原理》理论联系实际的特点，培养实践动手能力。 1.培养学生运用理论知识和技能，构建建立问题逻辑结构，锻炼学生分析解决实际 问题的能力。 2.培养学生使用PROTEUS软件分析和设计计算机内部器件的方法和技巧。 3.培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。 4.通过实践设计，要求学生在指导教师的指导下，独立完成设计课题的全部内容， 包括： （1）通过调查研究和上机实习，掌握PROTEUS软件的设计和仿真调试技能。 （2）掌握计算机系统的组成结构及其工作原理。 （3）设计实现一个简单计算机的模型机，并能够使用PROTEUS软件进行电路仿真验证 二、课设内容： 利用所学的计算机结构和工作原理的知识，要求学生独立完成简单计算机的模型机设计，并用PROTEUS软件进行验证。在分析设计过程中，要求学生养成良好的习惯，学会分析实际问题，并利用所学的知识建立系统的逻辑结构，学会PROTEUS调试技巧和方法，通过逻辑设计和工程设计培养调试硬件电路的实际动手能力。要求学生掌握数字逻辑电路中故障的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法；锻炼分析问题与解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障。 三、课设设备： 计算机组成原理教学实验系统及电脑一台。 四、模型机组织结构： 组织结构分为运算器控制器存储器输入输出接口。 运算器是数据的加工部件，是CPU的重要组成部分。基本结构中必须有算数/逻辑运算单元、数据缓冲存储器、多路转换器和数据总线等逻辑构件。控制器是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器组成。存储器用来
实验一寄存器实验 实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。 实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。 实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。74HC574 的功能如下： - 1 -
实验1：A，W 寄存器实验 原理图 寄存器A原理图 寄存器W 原理图连接线表： - 2 -
- 3 - 系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入"Hand......"手动状态。 在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述． 将55H 写入A 寄存器 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据 55H 置控制信号为： 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器A 的黄色选择指示灯亮，表明选择A 寄存器。放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据55H 被写入A 寄存器。 将66H 写入W 寄存器 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H
置控制信号为： 按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。 注意观察： １．数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。 ２．WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。 实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验 连接线表 - 4 -
实验七 基本模型机的设计与实现 一、实验目的 ⒈在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统地构造 一台基本模型计算机。 ⒉为其定义5条机器指令，并编写相应的微程序，上机调试掌握整机 概念。 二、实验设备 Dais-CMH+/CMH 计算器组成原理教学实验系统一台，实验用扁平 线、导线若干。 三、实验原理 部件实验过程中，各部件单元的控制信号是以人为模拟产生为主，而 本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号，实现特 定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完 成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全 部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。 本实验采用五条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、 STA（存数）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），其指令格式如下 （前三位为操作码）： ==========================================================助记符 机器指令码 说 明 -------------------------------------------------- ------------- IN R0,SW 0010 0000 数据开关状态 →R0 ADD R0,[addr] 0100 0000 XXXXXXXX R0+[addr]→R0 STA [addr],R0 0110 0000 XXXXXXXX R0→[addr] OUT [addr],LED 1000 0000 XXXXXXXX [addr]→LED JMP addr 1010 0000 XXXXXXXX addr→PC ==========================================================其中IN为单字节(8位)，其余为双字节指令，XXXXXXXX为addr对 应的二进制地址码。 根据以上要求设计数据通路框图，如图7-10-1所示。系统涉及到的 微程序流程见图7-7-3，当拟定“取指”微指令时，该微指令的判别测试 字段为P(1)测试。由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指 令，因此P(1)的测试结果出现多路分支。本机用指令寄存器的前3位 (IR7~IR5)作为测试条件，出现8路分支，占用8个固定微地址单元。 当全部微程序设计完毕后，应将每条微指令代码化，表7-10-1即为 将图7-10-2的微程序流程图按微指令格式转化而成的“二进制微代码
淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名：《计算机组成原理》 题目：实验四基本模型机实验 班级： 学号： 姓名：
1、目的与要求 1）在“微程序控制器的组成与微程序设计实验”的基础上，将第一部分中的各单元组成系统，构造一台基本模型计算机。 2）本实验定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试运行，形成整机概念。2、实验设备 1) ZYE1601B计算机组成原理教学实验箱一台，排线若干。 2) PC机一台。 3、实验步骤与源程序 l) 根据该模型机的指令系统，编写一段程序。这里给出两个参考程序。 参考程序一： 本程序从输入设备（数码开关）取入数据，保存在内存单元08，然后从08单元送到输出设备（LED数码管）进行显示。然后程序停止（请实验者考虑：如何修改程序，使程序不断从输入设备取出数据，送到输出设备显示。每次循环过程中，可以使输入设备数据改变，考察输出显示的结果。）。 设计机器指令程序如下（机器码为十六进制数据）。 地址内容助记符说明 00 00 IN ；输入开关数据→R0 01 20 STA [08H] ；R0→[08] 02 08 ；地址 03 30 OUT [08H] ；[08H]→BUS 04 08 ；地址 05 40 JMP [00H] ；00H→PC 06 00 ；跳转地址 参考程序二： 本程序从输入设备（数码开关）读入数据，与0A单元的数据相加，然后送到输出设备（LED 数码管）进行显示。本程序不断地循环运行，在运行中可改变输入开关（INPUT）的值，观察输出显示的变化。 设计机器指令程序如下（机器码为十六进制数据）。 地址内容助记符说明 00 00 IN ；输入开关数据→R0，采集数据 01 10 ADD [0AH] ；R0＋[0AH]→R0，输入数据与指定数据相加 02 0A ；地址 03 20 STA [0BH] ；R0→[0B] 04 0B ；地址 05 30 OUT [0BH] ；[0BH]→BUS，输出显示 06 0B ；地址 07 40 JMP [00H] ；00H→PC 08 00 ；跳转地址 0A 01 ；加数，可自定 0B ；求和结果保存在0B单元 2) 按图1连接实验线路。 3) 写程序： 对于本实验箱可以用两种方法来写入程序。 方法一：手动写入 （1）先将机器指令对应的微代码正确地写入2816中，由于在实验1.6微程序控制器的组成与微程序设计实验中已将微代码写入E2PR0M芯片中，对照表2—2校验正确后就可使用。
实验汽车模型制作 说明： 该实验是课程设计性质的实验课。 一、实验目的 1.学习汽车模型制作的程序与方法。 2.认识汽车油泥模型制作常规用的材料与工具。 3.熟悉油泥的加工特性与工具的使用。 4.掌握根据视图确定汽车油泥模型制作的工序。 5.掌握汽车油泥模型制作的表面处理方法。 6.通过汽车油泥模型制作环节的学习学会从正确的角度认识和分析汽车形 态，逐步建立对汽车形态的记忆方法。 二、实验内容 制作汽车油泥模型。 三、主要知识点 1.汽车油泥模型制作的程序与方法。 2.油泥的工艺特性与加工方法。 3.油泥制作工具的使用。 4.汽车油泥模型表面处理。 5.汽车车身的曲线、曲面连接的过渡与关系。 四、制作过程 1.准备材料，在做油泥模 型前，要先选好工具，油泥材 料，木板型芯，泡沫，以及找 好自己的油泥模型台。 2.根据老师的介绍，熟悉每 个工具的用法，金属箱子里装 着17个铁片，他们的用法是让 油泥模型的表面更加的细腻， 另外的刮刀，他们的用法是进 行第一道的初刮，和不很精确地修改，油泥模型台是给油泥模型提供一个平整
的台面，还有提供一些修改参数，木板是支撑油泥模型的地方，泡沫是给油泥提供一个载体，让油泥附在上面，减少重量，省材料。 3.准备图纸，至 少需要顶面、侧面、 正面和后面四个正投 影视图。更具老师的 要求，我准备的是自 己设计的汽车的四个 面的图纸。 4.由于用的是以前的油泥，所 以我们要将油泥融化，油泥融化的 温度一般在58度，所以提前把有你 放进烤箱里，等一段时间，油泥软 化后方可用。 5.模型初步的制作，制作内 胚，用刀把泡沫切成自己想要的 形状，避免一些比较锋利的形状， 内心也不要太小，基本上保证要 小于车体的外形约3cm（预留上泥 的厚度），然后用双面胶把泡沫沾 到木板上固定好。 6.涂油泥，在烤箱里取出油 泥，用力往模型上推，先薄薄的推一次，然后按照面的关系在用力推，这样可以油泥里的空气挤出来，压的比较紧，有利于后面的刮的程序。以及确定油泥模型的强度 7.做模板，模版的尺寸要比较 的精确，这样做出的模型也比较的 精确，模板大型主要有一个中轴线
基本模型机实验 实验目的: 理解微程序结构CU设计方法 理解机器指令与微程序之间的关系 掌握简单模型机CU的设计方法。 实验原理： 1.基本模型机使用的实验台模块 基本模型机应包括计算机系统的五大部件，相应地，在使用实验台构造模型机时，涉及到以下模块，必须完成其数据线（扁缆）和各种控制信号线的连接。 运算器模块– ALU； 指令部件模块、时序启停控制模块、微程序模块- 这些模块合在一起，相当于计算机系统中的CU； 存储器模块- 可存储机器指令，用于验证模型机的运行情况； 输入模块– 通过开关输入二进制数据； 输出模块– 通过LED显示从数据总线上输出的八位数据。 2.基本模型机制持的指令系统 实验台支持的基本模型机实验中，模型机支持的指令集包括五条指令，其机器指令形式如下： 助记符机器指令格式操作 IN R0，SW 0010 0000 将输入模块开关输入值送入寄存器R0 ADD R0，[addr] 0100 0000 xxxxxxxx 双字节指令，第二字节为访存操作数 的地址。 STA [addr]，R0 0110 0000 xxxxxxxx 同上。将R0寄存器的值存入地址addr 对应的内存单元中。 OUT[addr],LED 1000 0000 xxxxxxxx 同上。将内存地址addr对应单元的内 容输出到输出模块，由LED显示。 JMP addr 1010 0000 xxxxxxxx 同上。给PC赋值addr，控制程序跳 转到addr处执行。 3.微程序设计 基本模型机中实现CU控制的微程序共有6段，分别是取指周期微程序，和五条机器指令各自的执行周期微程序。其结构如下图所示： 其中，需要说明的是条件P（1），这个测试出现在取指周期结束时，系统需要根据机器指令的操作码字段（机器指令的前三位）进行散转，分别转入相应的执行周期微程序中执行。
分子模型实验报告 篇一：分子模拟实验实验报告生物大分子 分子模拟实验作业——生物大分子 一、实验部分 12-3-1获得PDB号为“1HCK”的蛋白（human-cyclin-dependent kinase 2,i,e.,CKD2和ATP的结合晶体结构），并采用不同的模型观察其特点 ①分别用卡通模型和丝带模型显示生物大分子结构，并用球棍模型、棒状模型显示其中小分子、金属离子等。 参考文献： Analysis of CDK2 Active-Site Hydration: A Method to Design New Inhibitors Zdeneˇk Krˇ?′z PROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics 55:258–274 (XX) 12.2 分子对接 ①聚合物对接前效果图 ②聚合物对接后效果图 对接后实际距离和设置的最优值 12-3-2在样本文件中，创建冰的晶体结构，分别做温度为260K，273K，298K，373K下的分子动力学模拟（10 ps），观察晶体机构的变化情况，并做定性解释。
①不同温度下冰晶体结构图： 原始冰晶体结构图 由冰晶体在不同温度下的结构可见，随温度升高，冰晶体的各个水分子之间的距离不断增加，晶体结构趋向于分散无序状。 ②不同温度下，冰晶体分子动力学模拟图 ③不同温度下体系的总能量与势能 由曲线形状可见，经过分子动力学模拟之后，体系的能量降低，变得更加稳定。 由计算结果可见，体系的总能量和势能随温度的升高而增大。因为当温度升高时，分子的热运动加剧，使分子的伸缩、转动、振动势能增加从而使分子总能量增加，而体系的是能增加是因为非键相互作用尤其是分子间氢键相互作用减弱。 二、实验心得与体会 本次实验主要进行了生物大分子的模拟。生物大分子一般包含上千个原子，目前还不能应用量子化学从头计算方法模拟，常用的方法有QM/MM方法，和纯粹的分子动力学模型。 1.关于分子力学要求掌握四点内容：（1）分子力学中，离子间的相互作用势能函数是什么？（2）势函数中存在特定的参数，怎么给参数赋初值？（3）原子类型怎样确定？（4）力场有哪些？各自的适用范围是什么？下面详细解释：
复杂模型机实验报告 篇一：复杂模型机实验报告 信息学院 篇二：复杂模型机的组成与运行实验报告 内蒙古师范大学计算机与信息工程学院 《计算机组成原理》 课程设计报告 题目十五:复杂模型机的组成与运行 目录 1[ 任务描述] ............................................... ................................................... (2) 1.1 题目名称 ................................................ ................................................... ................................... 2 1.2 要求 ................................................ ................................................... ..................................... 2 1.3 实验目的 ................................................
................................................... .................................. 2` 2 [设计设备] ............................................... ................................................... ................ 2 3 [设计原理和方法] ............................................... ................................................... . (2) 3.1 设计原理 ................................................ ................................................... ................................... 3 ................................................ ................................................... ................................ 3 ................................................ ................................................... ................................ 3 ................................................ ...................................................
课程设计（大作业）报告课程名称：计算机组成原理 设计题目：基本模型机设计与实现 院系：信息技术学院 班级：计算机科学与技术3班 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 昆明学院 信息技术学院 课程设计（大作业）任务书
目录 课程设计（大作业）报告 一、课程设计的教学目的 1. 在“微程序控制器的组成与微程序设计实验”的基础上，进一步将其中各单元组成系统构造一台模型计算机。 2. 本实验定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试运行，形成整机概念。 课程设计内容设计一台基本模型机，并实现相关的指令。 二、课程设计任务和基本要求 本课程设计以TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统为平台设计完成。 1.按给定的数据格式和指令系统,设计一个微程序控制器。 2.设计给定机器指令系统以及微程序流程图,按微指令格式写出微 程序的为指令代码。
3.连接逻辑电路完成启动,测试,编程,测试,效验和运行,并观测运 行过程及结果。 4.将微程序控制器模块与运算器模块,存储器模块联机,组成一台 模型计算机。 5.用微程序控制器控制模型机的数据通路。 6.通过在模型机上运行由机器指令组成的简单程序,掌握机器指令 与微指令的关系,建立计算机整机的概念,掌握计算机的控制机制。 7.按指定的应用项目进行汇编指令格式及功能设计,并设计相应的 机器指令代码,按照模型机数据通路设计实现机器指令功能的微程序.在 PC机上编辑机器指令和微程序,装载代码到TDN-CM++实验系统并运行,实现应用要求。 三、设计任务及分析 (1)设计任务: 从输入设备读取数据X并将其存入以A为间接地址的 内存单元，将X与R 0. 寄存器中的内容Y执行X ⊕，结果送到以B为直接地址的内存单元保存。 (2)分析: A:给R 寄存器直接置入01H. B:从数据开关给间接地址为0CH的内存单元置数,(03H). C:给R 0中的内容取反,结果存在R 中. D:将间接地址0CH中直接地址0EH中的内容(03H)放入DR1中, R 中的内容 放入DR2中,将DR1和DR2种的数进行异或运算,结果放在R 中. E:将R 中的内容存在直接地址为0DH的内存单元中. 四、设计原理 模型机在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能。这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU 从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一段微程序。 本实验采用五条机器指令： IN（输入）、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），其指令格式如下（前４位为操作码）：