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计算机组成原理课程设计 - 设计一个微程序控制器

计算机组成原理课程设计 - 设计一个微程序控制器
计算机组成原理课程设计 - 设计一个微程序控制器

第一章设计概述

1.1课程设计的目的

本课程设计的教学目是在掌握计算机系统的组成及内部工作机制,理解计算机各功能部件工作原理的基础上,深入掌握数据信息流和控制信息流的流动过程,进一步加深计算机系统各模块间相互关系的认识和整机的概念,培养开发和调试计算机的技能,在设计实践中提高应用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。

1.2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。

第二章规定项目的验证实现

2.1规定项目任务和要求:

任务:从输入设备输入一个数与内存中地址为0AH存放的数字1相加结果送地址为0BH单元中。并能从内存中取出到外围设备显示之。

要求:通过此验证实验来学会数据通路电路图的连接、机器指令的设计、微指令设计中相关字段的作用、微程序流程图的设计以及能熟练掌握用微程序控制数据

通路来实现机器指令的功能,为以后的实验设计做好准备。

2.2规定项目实现原理:

(1)在本设计中,数据通路的控制将由微程序控制器来完成。计算机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。

(2)本设计采用五条机器指令:IN、ADD、STA、OUT、JMP;其相应的机器指令和汇编程序如下:

地址(二进制) 内容(二进制) 助记符注释

0000 0000 0000 0000 IN R0;“input”—> R0

0000 0001 0001 0000 ADD [0AH], R0 R0 +[0AH]—> R0

0000 0010 0000 1010

0000 0011 0010 0000 STA R0 , [0BH] R0—>[0BH]

0000 0100 0000 1011

0000 0101 0011 0000 OUT [0BH] ;[0BH]-→LED

0000 0110 0000 1011

0000 0111 0100 0000 JMP00H 00H-→PC

0000 1000 0000 0000

0000 1001

0000 1010 0000 0001

0000 1011

2.3规定项目实现过程:

(1)连接线路:

按图1链接实验线路。最后保证实验中的各个原件及数据线路如图2所示。

图1 接线图

图2 数据通路框图

(2)读懂项目给出的程序

按照规定格式,机器指令及微指令二进制代码表已编辑成十六进制文件。本项目的程序如下:程序机器指令格式说明

$P0000 $P060D $PXX XX

$P0110 $P0740 机器指令代码

$P020A$P0800

$P0320 $P0A01 十六进制地址

$P0530

微程序微指令格式说明:

$M00018110 $M06959A01 $MXX XXX XXX

$M0101ED82 $M0700E00D 微指令代码

$M0200C048 $M08001001

$M0300E004 $M0901ED83 十进制地址

$M0400B005 $M0A01ED87

$M0501A206 $M0B01ED8E

$M0C01ED96 $M1200A017

$M0D028201 $M13018001

$M0E00E00F $M14002018

$M0F00A015 $M15070A01

$M1001ED92 $M1600D181

$M1101ED94 $M17070A10

$M18068A11

(3)联机运行验证:

三条控制台指令用两个开关SWB、SWA的状态来设置,其定义如表1:

表1

联机运行程序时,进入软件界面,装载机器指令及微指令后,调整控制台,使

SWA=1,SWB=0,即启动程序。接着选择(运行)→(通路图)→(复杂模型机)功能菜

单打开相应的动态数据通路图,按相应功能键即可联机运行、监控、调试程序。在

验证过程中,首先采用但不运行,仔细看每一条机器指令的执行过程,明白其每一

步对应的微指令,为下一步完成项目的设计实现打下基础。

2.4验证结果:

从输入设备输入的数字4,联机运行,得到的输出结果是5,与理论计算结果一致。

说明微程序控制实现了机器指令的功能。

第三章:指定应用项目的设计实现3.1 指定项目任务和要求:

将以K为地址的内存单元的内容X与以N为间接地址的内存单

元的内容Y,执行(X+Y)减6的运算,结果送R

3.2 项目任务分析及解决方案:

在机器指令中设置N=0AH在内存地址0AH中存放0CH,而内存0CH中存放Y的值即4,内存地址0BH中存放X的值7. 运算时,通过微程序控制从内存中通过间接寻址取出Y的值送往R0,从内存中直接寻址取出X的值7,进行或

地运算结果放R0。执行减法运算时,把R0的值送往

3.3 实现原理:

(1)机器汇编指令设计:

本设计采用8条机器指令:IN、STA、MOV、NOT、EOR 、STO、OUT、HLT;

其相应的机器指令和汇编程序如下:(其中[[]]表示间接寻址,[]表示直接寻址)地址(二进制) 内容(二进制) 助记符注释

0000 0000 0000 0000 IN R0;“X=input”—> R0

0000 0001 0001 0000 STA R0 , [[11]] ; X= R0 —> [[11]] 0000 0010 0000 0001

0000 0011 0010 0000 MOV [10], R0 ; Y=[10]—>R0

0000 0100 0001 0000

0000 0101 0011 0000 NOT R0;Y—> R0

0000 0110 0100 0000 EOR [[11]], R0;X⊕Y—> R0

0000 0111 0001 0001

0000 1000 0011 0000 NOT R0;X⊕Y—> R0

0000 1001 0111 0000 STO R0 , [13]; R0—>[13]

0000 1010 0001 0011

0000 1011 0101 0000 OUT [13] [13]

0000 1100 0001 0011

0000 1101 0110 0000 HLT Array 0001 0000 0000 0100

0001 0001 0001 0111

0001 0010 0000 0000

0001 0011 0000 0000

0001 0111 0000 0000

(2)微程序设计:

为了向RAM中装入程序和数据,检查写入是否正确,并能启动程序执行,设计如图4

的三个控制台操作微程序。其功能说明见表1。

按照数据通路可画出机器指令的微程序流程图如图4所示。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4位(IR7-IR4)作为测试条件,

出现8路分支,占用8个固定的微地址单元。

(3)微指令代码设计:

微指令格式如表1所示。当微指令格式确定以后,下一步就是确定后续微指令地址。通常的方法是先确定微程序分支处的微地址,因为微程序分支处需要进行判断测试。这些微地址确定以后,就可以在一个“微地址表”中将分支微指令填入相应得分支地址单元,避免以后的设计中因重复使用而造成错误。对于其它位置就可以按一条微指令对应一个微地址随意填写。

表2 微指令格式

A 字段

B 字段

C 字段

图4微程序控制台

当全部微指令设计完毕后,应将每条微指令代码化,表3即为将图3微程序流程图按微指令格式转化而得到的“二进制代码表”。

表3 二进制微代码表

取到缓冲寄存器中,然后再传送至指令寄存器。指令划分为操作码和地址码字段,由二进制

数构成。为了执行任何给定的指令,必须对操作码进行测试[P(1)],通过节拍脉冲T4的控制以便识别所要求的操作。“指令寄存器”(实验板上标有“INS DECODE”的芯片)根据指令中的操作码译码结果强置微控器单元的微地址,使下一条微指令指向相应得微程序首地址。本系统使用两种外部设备,一种是二进制代码开关,它作为输入设备(INPUT DEVICE);另一种是数码管,它作为输出设备(OUPUT DEVICE)。例如:输入时,二进制开关数据直接经过三态门送到总线上,只要开关状态不变,输入的信息也不变。输出时,将输出的数据送到数据总线BUS上,当写信号(W/R)有效时,将数据打入输出锁存器,驱动数码管显示。

3.4 指定项目的实现过程:

(1)按图1连接实验电路

(2)联机写程序:

按照规定格式,将机器指令及微指令二进制代码表(如表4)编辑成十六进制的.txt文件。

机器代码:

程序

微程序

(3)联机运行:

联机运行程序时,进入软件界面,装载机器指令及微指令后,选择(运行)→(通路图)→(复杂模型机)功能菜单打开相应的动态数据通路图,按相应功能键即可联机运行、监控、调试程序。

3.5 实现结果:

理论计算:Y=04,取反之后其值为FBH,在与X=05异或之后结果为FEH,再经取反后,结果为01。即最后的输出设备数码管上显示01后,即说明设计内容得到实

现。

实验所得:通过监控、调试等多步操作之后,数码管上显示的数字为01,并且在单步执行中可以看到各个环节均为以上分析的理论结果,这强有力的说明了设计内

容得到实现,设计成功。

第四章收获、体会、建议

本次计算机组成原理课程设计是做过的所有课设里感觉头脑思路最清楚的一个,觉得最要感谢的是老师在指导书里给出了示例,并更让我们自己运行验证,通过验证规定项目,我们对整个设计有了初步的了解,再看自己的设计题目,很快就有了思路,知道具体该先做什么后做什么了;在具体开始做设计的时候,我们一开始就犯了个错误,花了很多的时间研究ABC字段各自的作用,就导致进度比其他组慢了一些,后来发现没那么复杂,根据示例设计给出的二进制微代码就能写出正确的代码;再就是设计的时候一开始忽略了存X的时候也要间接存,是在老师的指导下才意识到了,有对原来的设计做了些改动,才最终达到了设计题目的要求,通过了老师的验收。

这次课程设计使我们进一步体会了“学有所用”,通过一学期的课程学习,在学期末利用学到的知识做除自己的简单设计,对于我们来说的确是很好的锻炼,可以加深对课本上知识的理解,也提高了我们的动手能力和团队合作的能力。很感谢老师在课设过程中给我们做的讲解,让我们能及时纠正自己思路上的偏差,并最终完成了设计任务。

参考文献:

《计算机组成原理》科学出版社白中英著

《计算机组成原理与应用》工业出版社王子齐著

微程序控制器的设计与实现

微程序控制器的设计与实现 一、设计目的 1、巩固和深刻理解“计算机组成原理”课程所讲解的原理, 加深对计算机各模块协同工作的认识。 2、掌握微程序设计的思想和具体流程、操作方法。 3、培养学生独立工作和创新思维的能力,取得设计与调试的 实践经验。 4、尝试利用编程实现微程序指令的识别和解释的工作流程。 二、设计内容 按照要求设计一指令系统,该指令系统能够实现数据传送,进行加、减运算和无条件转移,具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。 三、设计具体要求 1、仔细复习所学过的理论知识,掌握微程序设计的思想,并根、 据掌握的理论写出要设计的指令系统的微程序流程。指令系统至少要包括六条指令,具有上述功能和寻址方式。 2、根据微操作流程及给定的微指令格式写出相应的微程序 3、将所设计的微程序在虚拟环境中运行调试程序,并给出测试思 路和具体程序段 4、撰写课程设计报告。

四、设计环境 1、伟福COP2000型组成原理实验仪,COP2000虚拟软件。 2、VC开发环境或者Java开发环境。 五、设计方案 (1)设计思想 编写一个指令系统,根据所编写的指令的功能来设计相应的微程序。首先利用MOV传送指令来给寄存器和累加器传送立即数,实现立即数寻址;利用寄存器寻址方式,用ADDC指令对两者进行相加运算;利用寄存器间接寻址方式,用SUB指令实现减运算;利用累加器寻址方式,用CPL指令实现对累加器寻址;利用存储器寻址方式,用JMP 指令实现程序的无条件跳转。这样,所要设计的指令系统的功能就全部实现了。 (2)微指令格式 采用水平微指令格式的设计,一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令,叫做水平型微指令。其一般格式如下: 按照控制字段的编码方法不同,水平型微指令又分为三种:全水平型(不译法)微指令,字段译码法水平型微指令,以及直接和译码相混合的水平型微指令。 (3)24个微指令的意义 COP2000 模型机包括了一个标准CPU 所具备所有部件,这些部件包括:运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右

中南大学微机课程设计报告交通灯课案

微机课程设计报告

目录 一、需求分析 1、系统设计的意义 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计目的 (3) 4、设计要求 (3) 5、系统功能 (4) 二、总体设计 1、交通灯工作过程 (4) 三、设计仿真图、设计流程图 1、系统仿真图 (5) 2、流程图 (6) 3、8253、8255A结构及功能 (8) 四、系统程序分析 (10) 五、总结与体会 (13) 六、参考文献 (13)

一、需求分析 1系统设计的意义: 随着社会经济的发展,城市问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏通的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,组多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速通道,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速通道,缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯的控制方式很多,本系统采用可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现本系统的各种功能。同时,本系统实用性强,操作简单。 2、设计内容 采用8255A设计交通灯控制的接口方案,根据设计的方案搭建电路,画出程序流程图,并编写程序进行调试 3、设计目的 综合运用《微机原理与应用》课程知识,利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序,以复习巩固课堂所学的理论知识,提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力,为实际应用奠定一定的基础。针对此次课程设计主要是运用本课程的理论知识进行交通灯控制分析及设计,掌握8255A方式0的使用与编程方法,通从而复习巩固了课堂所学的理论知识,提高了对所学知识的综合应用能力。 4、设计要求: (1)、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计; (2)、硬件电路基于80x86微机接口;

微机原理课程设计电压报警器实验报告

南通大学电子信息学院 微机原理课程设计 报告书 课题名: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期: xxx

目录 1.设计目的 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计要求 (2) 4.设计原理 (3) 5.硬件电路图 (3) 6.程序代码 (5) 7.程序及硬件系统调试情况 (19) 8.设计总结与体会 (19)

一、设计目的 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度,培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料,撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 二、设计内容 设计一个电压报警器,要求采集实验箱提供的0~5V的电压,当输入电压在3V以内,显示电压值,如2.42。当输入电压超过3V,显示ERR,并报警。电压值可在七段数码管显示,点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计,

计算机组成原理课程设计硬布线控制器的设计与实现

硬布线控制器的设计与调试 教学目的、任务与实验设备 教学目的 熟练掌握实验5和硬布线控制器的组成原理与应用。 复习和应用数据通路及逻辑表达式。 学习运用ISP(在系统编程)技术进行设计和调试的基本步骤和方法,熟 悉集成开发软件中设计调试工具的使用,体会ISP技术相对于传统开发技术的优点。 教学任务 按给定的数据格式和指令系统,在所提供的器件范围内,设计一台硬布线 控制器控制的模型计算机。 根据设计图纸,在通用实验台上进行组装,并调试成功。 在组装调试成功的基础上,整理出设计图纸和其他文件。 实验设备 微操作控制信号·····CnC1结果反馈信息指B1硬布线控制器指令(组合

逻辑网络)令Bn译寄码ispLSI1032E-70LJ84存模器块 T1W1T1W4启动 TJ停止节拍脉冲节拍电位/时钟发生器SKIP复位硬布线控制器结构方框图 计算机组成原理实验系统一台-4TEC 直流万用表一只 器件,则需要一台ISP)ispLSI1032。采用集成电路建议使用ISP芯片(一片 作设计、编程和下载使用。ispEXPERT)机运行设计自动化软件(例如PC 总体设计思路(描述指令系统,给数据通路) 条机器指令。实验设计中采用12采用与模型计算机相同的指令系统,即 条指令93条机器指令,只保留该指令系统的子集:去掉中断指令后的。采用的数据通路和微程序控制器方案相同。 ·数据通路图和数据通路控制信号 DBUS

CINS S2T4CEL#CER端口指令口端数据S1ALUALU_BUS LRW(T3)口端A口端BS0RAM LDAR1(T4) LDDR1(T3)LDDR2(T3)AR1_INC LDAR2(T2)AR1AR2DR2DR1M3MUX3M1M2MUX2MUX1DBUS LDPC(T4)RS_BUS#IAR_BUS#PC PC_ADD LDIAR IAR ALU2PC_INCRD0、RS0RD1、RS1端口B端口A RF WR0、 WR1WRD(T2)LDR4(T2)R4LDER(T4)ER M4MUX4DBUS SW_BUS#WR0、WR1RD0RD1、RS0、RS1控SW7—SW0制器控制..LDIR(T4)信IR.INTQ、C号 图4数据通路总体图2. 控制器的设计思路 硬布线控制器能够实现控制功能,关键在于它的组合逻辑译码电路。译码 电路的任务就是将一系列有关指令、时序等的输入信号,转化为一个个控制信号,输出到各执行部件中。 根据硬布线控制器的基本原理,针对每个控制信号S,可以列出它的译码

2014年微机原理课程设计题目-汇总 (1)

1.根据键盘输入的一个数字显示相应的数据螺旋方阵。如输入4,则显示。 1 2 3 4 12 13 14 5 11 16 15 6 10 9 8 7 共需要显示4^2=16个数字。 要求:①根据键盘输入的数字(3-20),显示相应的数据方阵。 ② 画出设计思路流程图,编写相应程序。 2.显示日期或时间。要求:有提示信息,输入字母“r”,可显示系统当前日期;输入字母“s”,可 显示系统当前时间;输入字母“q”,退出程序。 3.字符游戏 随机显示字符ch,等待用户输入 如果输入字符与ch一致,则随机显示下一个字符ch2;否则显示“输入错误”; 如此循环; 输入Enter结束 点击Enter程序退出; 4.从键盘上输入7名裁判的评分(0-10,整数),扣除一个最高分,扣除一个最低分,计算出其它五 个分数的平均值(保留一位小数),并在显示其上输出 “The final score is:”和最终结果。 5.为短跑比赛设计一个确定成绩次序的程序,要求能够输入8个队员编号,成绩;输出最终的排名 次序编号及成绩。(成绩时间格式--秒数:百分秒数,如12:15) 6.为评委设计一个显示选手通过的指示器,以电脑显示屏作为指示屏。当从键盘输入0时,显示屏 上呈现“×”图形,表示选手被淘汰;当从键盘输入1时,显示屏上呈现“√”图形,表示选手通过。 7.试设计一个道路收费系统,将车型分为大型车、中型车、小型车,每种车型分别有各自的单公里 收费标准,如下表所示,在收费时,将车型和公里数输入系统,就可自动生成收费额,(公里数取整。收费额以元为单位,保留一位小数)。 序号 车型 单公里收费(单位:0.1元) 1 大型车 5 2 中型车 3 3 小型车 1 8.通过实验箱TDN实现8个LED灯循环闪烁。 要求:首先是1、3、5、7号LED灯以此亮1秒钟,当第7号LED灯亮后,这四个灯同时闪烁5下; 然后,2、4、6、8号灯依次亮1秒钟,当第8号灯亮后,这四个灯同时闪烁5下。 9.为男子25米手枪速射决赛设计一个排名程序。决赛有6名运动员参加,每人每轮次打5枪,每枪 打中靶子的中心区就计一分,打不中就记0分。四轮比赛之后,先将成绩最低的选手淘汰(即为

微机原理课程设计报告

微型计算机技术课程设计 指导教师: 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 课设日期: _________________________

目录 一、课程设计题目................. 错误!未定义书签。 二、设计目的..................... 错误!未定义书签。 三、设计内容..................... 错误!未定义书签。 四、设计所需器材与工具 (3) 五、设计思路..................... 错误!未定义书签。 六、设计步骤(含流程图和代码) ..... 错误!未定义书签。 七、课程设计小结 (36)

一、课程设计题目:点阵显示系统电路及程序设计 利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、8259设计一个基于微机控制的点阵显示系统。 二、设计目的 1.通过本设计,使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》、《数字电子技术》等课程的内容,为今后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2.掌握接口芯片8253、8255A、8259等可编程器件、译码器74LS138、8路同相三态双向总线收发器74LS245、点阵显示器件的使用。 3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程,包括需求分析、原理图设计、元器件选用、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 三、设计内容 1.点阵显示系统启动后的初始状态 在计算机显示器上出现菜单: dot matrix display system 1.←left shift display 2.↑up shift display 3.s stop 4.Esc Exit 2.点阵显示系统运行状态 按计算机光标←键,点阵逐列向左移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标↑键,点阵逐行向上移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标s键,点阵停止移动并显示当前字符。 3.结束程序运行状态 按计算机Esc键,结束点阵显示系统运行状态并显示“停”。 四.设计所需器材与工具 1.一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 2.可编程芯片8253、8255、74LS245、74LS138各一片,16×16点阵显示器件一片。

微机原理课程设计报告交通灯

WORD格式微机原理课程设计 设计题目交通灯的设计 实验课程名称微机原理 姓名王培培 学号080309069 专业09自动化班级2 指导教师张朝龙 开课学期2011至2012学年上学期

一、实验设计方案 实验名称:交通灯的设计实验时间:2011/12/23 小组合作:是□否?小组成员:无 1、实验目的: 分析实际的十字路口交通灯的亮灭过程,用实验箱上的8255实现交通灯的控制。(红,黄,绿三色灯) 2、实验设备及材料: 微机原理和接口技术实验室的实验箱和电脑设备等。 3、理论依据: 此设计是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接,以及通过8253延时的方法,来实现十字路口交通灯的模拟控制。 如硬件连接图所示(在后),红灯(RLED),黄灯(YLEDD)和绿灯(GLED)分别接在8255 的A,B,C口的低四位端口,PA0,PA1,PA2,PA3分别接1,2,3,4(南东北西)路口的红灯,B,C口类推。8086工作在最小模式,低八位端口AD0~AD7接到8255和8253的D0~D7,AD8~AD15通过地址锁存器8282,接到三八译码器,译码后分别连到8255和8253的CS片选端。8253的 三个门控端接+5V,CLOCK0接由分频器产生的1MHZ的时钟脉冲,OUT0接到CLOCK1和CLOCK,2 OUT1接到8086的AD18,8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。OUT2产生 1MHZ方波通过或门和8255的B口共同控制黄灯的闪烁。8255三个口全部工作在方式0既基本 输入输出方式,红绿灯的转换由软件编程实现。

4、实验方法步骤及注意事项: ○1设计思路 红,黄,绿灯可分别接在8255的A口,B口和C口上,灯的亮灭可直接由8086输出0,1 控制。 设8253各口地址分别为:设8253基地址即通道0地址为04A0H,通道1为04A2H,通道2 为04A4H,命令控制口为04A6H。 黄灯闪烁的频率为1HZ,所以想到由8253产生一个1HZ的方波,8255控制或门打开的时 间,在或门打开的时间内,8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。 由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方 式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲,工作在方式3即方波发生器方 式,理论设计输出周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1s,因此 通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲,所以 通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ,通道1作计数器工作在方式1,计数初值3000=BB8H 既30s,计数到则输出一个高电平到8255的PA7口,8255将A口数据输入到8086,8086检测 到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波,通过一个或门和8086 共同控制黄灯的闪烁,因此也是工作在方波发生器方式,其计数初值为100=64H,将黄灯的状态 反馈到8055的端口PB7和PC7,同样输入到8086,8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态 变化,计9次状态变化可完成5次闪烁。 三个通道的门控信号都未用,均接+5V即可。 ○ 2硬件原理及电路图 由于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的,所以应该是8255A的A1、A 0 线分别与 8086CPU的A2、A线相连,而将8086的 1 A 0 线作为选通信号。如果是按8255A内部地址来看, 则在图中它的地址是PA口地址即(CS+000H),PB口地址为(CS+001H),PC口地址为(CS+002H),

微程序控制器设计与调试实验报告

济宁医学院信息工程学院 微程序控制器模型计算机的设计与调试 09级计本2班 200907010211 李秋生

一台模型计算机的设计 一、教学目的、任务与实验设备 1.教学目的 (1)融会贯通本课程各章节的内容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识,加深计算机工作中“时间—空间”概念的理解,从而清晰地建立计算机的整机概念。 (2)学习设计和调试计算机的基本步骤和方法,提高使用软件仿真工具和集成电路的基本技能。 (3)培养科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践和经验。 2.设计与调试任务 (1)按给定的数据格式和指令系统,在所提供的器件范围内,设计一台微程序控制的模型计算机。 (2)根据设计图纸,在MAX+PLUS 平台上进行仿真,并下载到EL教学实验箱上进行调试成功。 (3)在调试成功的基础上,整理出设计图纸和其他文件。包括:①总框图(数据通路图);②微程序控制器逻辑图;②微程序流程图;④微程序代码表;⑤元件排列图(或VHD程序清单);⑥设计说明书;⑦调试小结。 2.实验设备 (1) PC机一台 (2) EL教学实验箱 (3) MAX+PLUS Ⅱ配套软件 二、数据格式和指令系统 本模型机是一个8位定点二进制计算机,具有四个通用寄存器:R 0~R 3 ,能 执行11条指令,主存容量为256KB。 1.数据格式 数据按规定采用定点补码表示法,字长为8位,其中最高位(第7位)为符 数值相对于十进制数的表示范围为: -1≤X≤1―2―7 三、总体设计 总体设计的主要任务是 (1) 选定CPU中所使用的产要器件; (2) 根据指令系统、选用的器件和设计指标,设计指令流的数据通路; (3) 根据指令系统、选用的器件和设计指标,设计数据流的数据通路。 计算机的工作过程,实质上是不同的数据流在控制信号作用下在限定的数据通路中进行传送。数据通路不同,指令所经过的操作过程也不同,机器的结构也

微机原理课程设计题目

计算机科学与技术04级 微机原理课程设计 一、课程设计的目的 课程设计是实验的提高和综合。通常,学习知识是由浅入深、由此及彼,一点点的学习和积累的,而应用知识则是综合运用所积累的知识来分析和解决实际问题、从知识的系统性来检验对各层次知识的掌握程度。 ?课程设计的目的是让学生把理论学习和实验教学阶段所掌握的知识通过一个设计实例,经历一次理论和实践结合、软件和硬件结合的综合训练,也是一次工程实践能力的检验。这次课程设计大家应当把它作为毕业设计的预演。 ?锻炼通过各种媒体和途径主动获取知识的能力。 二、课程设计的要求 ?课程设计要求独立完成、严禁抄袭; ?较大的题目可以多人合作完成,但每个人都应有自己所承担的任务,并在自己的报告中客观如实地反映; ?课程设计既是综合能力的锻炼,也是协作精神和科学诚信品质的锻炼。如果做相同的题目,要保证各自的独立性,实现方法的多样性。 ?微机原理是一门硬件技术为主、软硬件结合的课程,因此要求,所有的选题都要描述清楚硬件设计的原理和软件设计的逻辑思路。设计尽量在实验箱上完成。 ?在功能设计上尽量完善、贴近实用、有人机交互(人机交互可实用实验箱上的键盘重新定义) ?登录本系的网页,查阅毕业设计的相关文件和设计规范,学习设计报告撰写的各个环节,并在课程设计中认真实践。 ?要珍惜这次课程设计,这是一次总结复习、知识拓展、能力锻炼的大好机会。 ?课题完成后要有一分规范的设计报告。 三、课程设计的时间安排 课程设计的时间为2个完整的教学周。每天的上午一班,下午二班实验室开放,为大家提供调试、辅导的时间。 四、课程设计报告要求 ?为锻炼学生的论文写作能力,为今后的毕业设计(毕业论文)做准备,对设计报告的完成尝试做较高的要求。

微机原理课程设计

、 微机原理课程设计 —数据采集系统(查询法) # (

一、课设目的 进一步掌握微机原理只是,了解危机在实时采集过程中的应用,学习、掌握编程和程序调试方法。 , 二、课设内容 用查询法,将ADC 0809通道0外接0~5V电压,转换成数字量后,在七段LED数码管上,以小数点后两位(几十毫伏)的精度,显示其模拟电压的十进值;0809~道0的数字量以线性控制方式送DAC0832输出,当通道O的电压为5V时,0832的OUT为0v,当通道O的电压为0时,0832的OUT为2.5V;此模拟电压再送到ADC0809通道1,转换后的数字量在CRT上以十六进制显示;通道0的数字量经74LS574输出到八位LED上,且以一定的要求,点亮LED指示灯。调整电位器,用示波器或三用表观察0832的变化,观察七段LED数码管数值的变化,观察LED灯的变化, ADC 0809的CLK脉冲,由定时器8254的OUT0提供;ADC 0809的EOC信号,用8255的PC0检测;74LS574外接的LED灯变化如下:若电压值小于0.5V,则最低位(DO)’LED灯亮,若电压值大于4.5V,则最高位LED灯亮,若电压值在0.5V~4.5V,则八位LED灯由低向高变化亮,且高位LED灯亮时低位灯全亮。 要有较好的人机对话界面;控制程序的运行。 三、硬件设计 1、电原理框图 见附件1 2、电原理框图工作过程的简要说明 【 (1)、ADC 0809的INO采集电位器0—5V电压,INl采集0832输出的模拟量。(2)、DAC 0832将ADC 0809的INO数字量后重新转换成模拟量输出。 (3)、8255用于检测ADC 0809转换是否,为七段LED数码管显示提供显示驱动信息。 (4)、七段LED数码管显示ADC 0809的INO的值。 (5)、74LS574驱动八位发光二极管,使它们按要求点亮:来指示当前采样值的范围。 (6)、8254提供ADC 0809的采样时钟脉冲。 (7)、74LSl38译码器为各芯片提供地址信息。 四、软件设计 【 首先进行程序初始化显示提示信息,判断是否有键按下,按下1则继续往下执行,按下2则退出。首先对8254进行初始化选择工作方式及赋初值,然后启动0809的IN0,接着初始化8255,并检测PA7的状态检测转换是否,否继续检测

微程序控制器的基本原理

微程序控制器的基本原理 1、控制存储器:控制存储器是微程序控制器中的核心部件,通常由只读存储器ROM 器件实现,简称控存。 2、微指令:控制存储器中的一个存储单元(字)表示了某一条指令的某一操作步骤的控制信号,以及下一步骤的有关信息,称该字为微指令。 作用:准确提供了指令执行中的每一步要用的操作信号及下一微指令的地址。 3、微程序:全部微指令的集合称为微程序。 4、微程序控制器的基本工作原理:根据IR(指令寄存器)中的操作码,找到与之对应的控存中的一段微程序的入口地址,并按指令功能所确定的次序,逐条从控制存储器中读出微指令,以驱动计算机各部件正确运行。 5、得到下一条微指令的地址的有关技术:要保证微指令的逐条执行,就必须在本条微指令的执行过程中,能得到下一条微指令的地址。 形成下条微指令地址(简称下地址)可能有下列五种情况: ①下地址为本条微指令地址加1; ②微程序必转某一微地址,可在微指令中给出该微地址值; ③根据状态标志位,选择顺序执行或转向某一地址; ④微子程序的调用及返回控制,要用到微堆栈; ⑤根据条件判断转向多条微指令地址中的某一地址,比③更复杂的情况。 如:若C=1,转移到 A1 微地址; 若S=1,转移到 A2 微地址; 若Z=1,转移到 B1 微地址; 这种情况,在微指令中直接给出多个下地址是不现实的,应找出更合理的解决方案。

微指令的格式和内容: 下地址字段控制命令字段 补充:微指令编码的方法 (1)直接表示法(水平型微指令):操作控制字段中的每一位带代表一个微操作控制信号。如教学实验计算机的微指令56位 (2)编码表示法(垂直型微指令):把一组相斥性的微命令信号组成一个小组,通过小组字段译码器对每一个微命令信号进行译码。 (3)混合表示法:将直接表示法与编码表示法相混合使用。 下地址字段的内容 得到下地址的方法 由指令操作码得到 微指令顺序执行 在微指令下地址字段中表示清楚: 使用哪种方法 哪个判断条件,

微机课程设计心得体会范文

微机原理与系统设计作为电子信息类本科生教学的主要基础课之一,课程紧密结合电子信息类的专业特点,围绕微型计算机原理和应用主题,以下是整理的微机课程设计心得体会范文。 微机课程设计心得体会范文一 微机原理与系统设计作为电子信息类本科生教学的主要基础课之一,课程紧密结合电子信息类的专业特点,围绕微型计算机原理和应用主题,以CPU为主线,系统介绍微型计算机的基本知识,基本组成,体系结构和工作模式,从而使学生能较清楚地了解微机的结构与工作流程,建立起系统的概念。 这次微机原理课程设计历时两个星期,在整整两星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前在上课的时候,老师经常强调在写一个程序的时候,一定要事先把程序原理方框图化出来,但是我开始总觉得这样做没必要,很浪费时间。但是,这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识,以前我接触的那些程序都是很短、很基础的,但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务,画程序方框图是很有必要的。因为通过程序方框图,在做设计的过程中,我们每一步要做什么,每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路,而且在程序测试的过程中也有利于查错。 其次,以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上,但是经过一段上机的实践,对于怎么去排错、查错,怎么去看每一步的运行结果,怎么去了解每个寄存器的内容以确保程序的正确性上都有了很大程度的提高。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。 这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在赵老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,在赵老师的身上我学得到很多实用的知识,在次我表示感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢! 微机课程设计心得体会范文二 以前从没有学过关于汇编语言的知识,起初学起来感觉很有难度。当知道要做课程设计的时候心里面感觉有些害怕和担心,担心自己不

汇编与微机原理课程设计报告

微机接口课程设计报告 (题目:模拟自动门) 指导老师郭兰英 班级2015240204

目录 一概述 (1) 1.1 课程设计名称 (1) 1.2 课程设计要求 (1) 1.3 课程设计目的 (1) 二设计思想 (1) 三实施方案 (2) 3.1 获得传感器和“门”的状态 (2) 3.2 驱动步进电机和点阵模块 (2) 3.3 实现硬件延时 (3) 四硬件原理 (3) 4.1 中断控制器8259 (4) 4.2并行接口8255 (4) 4.3 定时/计数器8254 (5) 4.4 点阵LED显示屏 (5) 4.5 步进电机 (6) 4.6 红外距离传感器 (7) 五软件流程 (8) 六程序运行结果及分析 (11) 6.1 开门状态 (11) 6.2 关门状态 (12) 6.3 关门操作进行时中断到开门操作 (14)

6.4特殊状态 (15) 七个人感想 (16) 八附录 (18)

一、概述 1.1课程设计名称 模拟自动门 1.2课程设计要求 1)用汇编语言编程完成硬件接口功能设计。 2)硬件电路基于80x86微机接口。 3)程序功能包含:步进电机转动、点阵显示开关门、传感器检测是否有人、8254延时。 4)传感器检测有人时开门,门全开后延时几秒关门,若关门时检测到有人,立刻开门。 1.3课程设计目的 通过本课程设计,让学生对微机系统有一个较面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的掌握,并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。要求同学分组完成课题,写出课程设计说明书,画出电路原理图,说明工作原理,编写设计程序及程序流程图。 二、设计思想 本程序主要功能是模拟商场等公共场所的自动门,实现有物体靠近并被传感器检测到时发生一系列变化的效果,模拟实现开门关门的功能。 为了尽量模拟真实场景下的自动门状态变化,本程序主要可以实现以下功能: 1、当传感器可检测范围内检测到物体,并且“门”为“关”的状态,立即“打开门”,即用一系列的硬件动作模拟自动门打开的动作和状态。 2、当“门”完全打开后一段时间后,传感器范围内检测不到物体时,立即“关闭门”, 用一系列的硬件动作模拟自动门关闭的动作和状态。

武科大微机原理课程设计

一、设计题目 键控数据采集及数值显示电路设计 二、设计任务 按不同的数字键(0、1、2、3、4、5、6、7)采集0809相应数据通道的模拟量,并在LED 数码管上显示值。设定输入模拟量在0—5V范围内,显示值在0—255范围内。 三、设计要求 1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图。 2.采用8088CPU作主控制器,0809作A/D转换器,采用直接地址译码方法,给各芯片分配地址,选取芯片中必须包含有8255。 3.采用3个共阴极型LED动态显示,只需显示0—255范围内的值。 四、设计思想及需要用的主要芯片 1、设计思想 首先通过编程对8255初始化,然后通过8255对ADC0809转换器初始化,通过0~7号按键(在这里0~7号按键用开关实现,有按键的过程中会有抖动,所以需要加入一个74LS244芯片,用于缓冲),经8088微处理器处理后选择ADC0809的模拟通道,将0~5V内的模拟量通过选择的模拟通道传递给模数转换器,通过转换器把模拟量转换为0~255之间的数字量,将数字量通过可编程并行接口8255(在这里端口A作为数据输入端,端口B作为数据输出端,端口C作为控制端),送给LED数码管显示。 2.主要芯片及其功能 ADC0809与系统的接口包括两个输出口和一个输入口,第一个输出口用于控制芯片内部的模拟通道选择,CPU输出的通道地址从ADC0809的引脚ADDA、ADDB、ADDC输入,并利用ALE信号触发锁存;第二个输出口是哑元,用以触发ADC0809的引脚START启动转换。当转换结束后,ADC0809的引脚EOC会产生一个高电平的状态信号,该信号用于检测,也可用于申请中断。随后,CPU可以从ADC0809的引脚D0-D7输入转换后的数据。其芯片引脚图如下 8255是并行通信接口芯片,其基本功能是以并行的方式在系统总线与I/O设备之间传送

微程序控制器实验报告 (2)

组成原理No、4实验--- 微程序控制器实验 组员: 组号:21号 时间:周二5、6节?

【实验目的】 (1)掌握时序发生器的组成原理。 (2)掌握微程序控制器的组成原理。 (3)掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况 【实验设备】 TDN-CM++, 【实验原理】 微程序控制器的基本任务就是完成当前指令的翻译与执行,即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列,以完成数据传输与各种处理操作。它的执行方法就就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器。 实验所用的时序控制电路框图如图1 所示, 可产生四个等间隔的时序信号TS1~TS4。在 图1中,为时钟信号,由实验台左上方的 方波信号源提供,可产生频率及脉宽可调额 方波信号;STEP就是来自实验板上方中部的 一个二进制开关STEP的模拟信号;START 键就是来自实验板上方左部的一个微动开关 START的按键信号。当STEP开关为EXEC(0)时,一旦按下START启动键,时序信号TS1~TS4将周而复始地发送出去。当STEP为STEP(1)时,按下START启动键,机器便处于单步运行状态,即此时只发送一个CPU周期的时序信号就停机了。利用单步方式,每次只读一条微指令,可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。另外,如果STEP开关置“STEP”,会使机器停机,CLR开关执行1→0→1操作可以使时序清零。时序状态图如下图所示。 ?由于时序电路的内部线路已经连好,因此只需将时序电路与方波信号源连接,即将时序电路的时钟脉冲输入端接至方波信号发生器输入端H23上,按动启动 键START后,就可产生时序信号TS1~TS4、时序电路的CLR已接至CLR 模拟开关上。 ?编程开关具有三种状态:PROM(编程)、READ(校验)与RUN(运行)。 微指令格式如 下: 【实验步骤】

微机课设简易计算器

微机课程设计报告 题目简易计算器仿真 学院(部)信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 12 月14 日至12 月27 日共2 周 指导教师(签字)吴向东宋蓓蓓

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

微机原理课程设计报告-数字时钟的实现(附代码)

合肥工业大学 计算机与信息学院 课程设计 课程:微机原理与接口技术设计专业班级:计算机科学与技术x班学号: 姓名:

一、设计题目及要求: 【课题6】数字时钟 1.通过8253 定时器作产生秒脉冲定时中断。在中断服务程序中实现秒、分、小时的进位(24小时制)。 2.在七段数码管上显示当前的时分秒(例如,12 点10 分40 秒显示为121040)。 3.按“C”可设置时钟的时间当前值(对准时间)。 二、设计思想: 总体思想: 1、功能概述: 实验箱连线: 本实验建立在Dais实验箱基础上完成的基本连线及程序如下: 138译码器: A,B,C,D,分别连接A2,A3,A4,GS; y0连接8253的CS片选信号; y1连接8259的CS片选信号; 8253连线: 分频信号T2接8253的CLK0; 8253的OUT0接8259的IR7; 8253的gate信号接+5V; 8259连线: 8259的数据线接入数据总线;

本程序包括显示模块,键盘扫描模块,时间计数模块,设置模块等几个模块, (1)程序运行后,LED显示000000初始值,并且开始计数 (2)按C键进行设置初始时间,考虑到第一个数只能是0,1,2,当第一个数显示2时第二个数只能显示0~4,同理下面各位应满足时钟数值的合理的取值; (3)在手动输入初始值时,按D键进行回退1位修改已设置值,连续按D键可以全部进行删除修改。 2、主程序设计 主程序中完成通过调用子程序完成对8253及8259的初始化,对8259进行中断设置。主要在显示子程序和键盘子处理程序之间不断循环,8253每一秒给8259一个刺激,当8259接受到刺激后会给CPU一个中断请求,CPU会转去执行中断子程序,而中断子程序设置成时间计数加,即完成电子表的整体设计。详细流程图见图三-1。 3、LED显示子程序设计 本程序显示部分用了6个共阳极LED作为显示管,显示程序要做到每送一次段码就送一次位码,每送一次位码后,将位码中的0右移1位作为下次的位码,从而可以实现从左到右使6个LED依次显示出相应的数字。虽然CPU每隔一定时间便执行显示程序,但只要这个时间段不太长,由于人眼的视觉作用,就可以在6个LED上同时见到数字显示。 4、键盘扫描子程序设计 本程序需要用键盘对时间的初始值进行设置,因此对键盘扫描的子程序需要满足的功能如下: 判断是否是C键,若不是就返回至主程序,若是C键就开始对时间初始值进行设置,同时因注意到第一个值不可以超过2,第一个数是2时第二数不能超过4,余下的同理要满足时间数值的取值范围呢,若不是合法输入不予反应继续等待输入。当遇到输入数值错误时可以按下D键进行删除一位重新设置;当6位初始值全部设置成功后,电子表将自动开始走表。 5、时间运算子程序设计 该子程序的主要功能是对时、分、秒的运算,并把运算出的最终结果存到事先已经开辟

微程序控制器与组合逻辑控制器的区别

微程序控制器的基本原理详细图解 1、控制存储器:控制存储器是微程序控制器中的核心部件,通常由只读存储器ROM器件实现,简称控存。 2、微指令:控制存储器中的一个存储单元(字)表示了某一条指令的某一操作步骤的控制信号,以及下一步骤的有关信息,称该字为微指令。 作用:准确提供了指令执行中的每一步要用的操作信号及下一微指令的地址。 3、微程序:全部微指令的集合称为微程序。 4、微程序控制器的基本工作原理:根据IR(指令寄存器)中的操作码,找到与之对应的控存中的一段微程序的入口地址,并按指令功能所确定的次序,逐条从控制存储器中读出微指令,以驱动计算机各部件正确运行。 5、得到下一条微指令的地址的有关技术:要保证微指令的逐条执行,就必须在本条微指令的执行过程中,能得到下一条微指令的地址。 形成下条微指令地址(简称下地址)可能有下列五种情况: ①下地址为本条微指令地址加1; ②微程序必转某一微地址,可在微指令中给出该微地址值; ③根据状态标志位,选择顺序执行或转向某一地址; ④微子程序的调用及返回控制,要用到微堆栈; ⑤根据条件判断转向多条微指令地址中的某一地址,比③更复杂的情况。 如:若C=1,转移到 A1 微地址; 若S=1,转移到 A2 微地址; 若Z=1,转移到 B1 微地址; 这种情况,在微指令中直接给出多个下地址是不现实的,应找出更合理的解决方案。

计算机的微程序控制器和组合逻辑控制器(硬连线)在组成和运行原理上有何 相同和不同之处?它们各有哪些优缺点? 答:微程序的控制器和组合逻辑的控制器是计算机中两种不同类型的控制器。 共同点:①基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号;②组成部分都有程序计数器PC,指令寄存器IR;③都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能。 不同点:主要表现在处理指令执行步骤的办法,提供控制信号的方案不一样。微程序的控制器是通过微指令地址的衔接区分指令执行步骤,应提供的控制信号从控制存储器中读出,并经过一个微指令寄存器送到被控制部件。组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令执行步骤,用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号。 微程序的控制器的优点是设计与实现简单些,易用于实现系列计算机产品的控制器,理论上可实现动态微程序设计,缺点是运行速度要慢一些。 组合逻辑控制器的优点是运行速度明显地快,缺点是设计与实现复杂些,但随着EDA 工具的成熟,该缺点已得到很大缓解。 组合逻辑控制器和微程序控制器2011-2-15 来源:深圳市恒益机电设备有限公司>>进入该公司展台组合逻辑控制器和微程序控制器,两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦,结构复杂,一旦设计完成,就不能再修改或扩充,但它的速度快。微程序控制器设计方便,结构简单,修改或扩充都方便,修改一条机器指令的功能,只需重编所对应的微程序;要增加一条机器指令,只需在控制存储器中增加一段微程序,但是,它是通过执行一段微程。具体对比如下:组合逻辑控制器又称硬布线控制器,由逻辑电路构成,完全靠硬件来实现指令的功能。 组合逻辑控制器的设计步骤 ①设计机器的指令系统:规定指令的种类、指令的条数以及每一条指令的格式和功能。

8086.8088微机原理课程设计

8086/8088微机原理课程设计 1、课程设计说明 “微机原理与接口技术课程设计”主要是测试学生的8086/8088系统输入输出技术应用能力、数字电路应用能力和程序设计能力。 设计题目中综合了《数字逻辑》、《微机原理与接口技术》和《程序设计基础》等课程中的相关知识点。特别是电气工程系各专业学习了《模拟电子》、《传感器技术》、《单片机技术》等课程,给题目的扩展和实际应用提供了基础。本课程的课程设计实际上是一个综合性应用的设计和制作。 这里只给出了部分课程设计的题目,主要和接口电路有关,每个题目的实现方式和扩展空间都很大,指导教师可根据学生的具体情况决定设计题目的内容和设计量。纯汇编语言软件的设计未在这里列出。 欢迎学生自拟题目,经指导教师审核其难易程度和确定所用器材,优先选用。 2、课程设计计分办法 课程设计的计分由课设题目(60)、课设报告(20)、考勤(20)三部分组成。 一、题目的选择 设计题目分为星级制(★),根据选择题目的难易程度确定成绩,以百分制计算,按比例计入总成绩。要根据个人情况合理选择题目,不可多组选择同一题目。 1、无星为最简题目,做完多个题目仅记分为及格(69分及以下)。 2、1星(★)为简单题目,做完1个题目记分为良(70~89分)。 3、2星(★★)为较难题目,做完1个题目记分优(90~100分)。 4、星级题目多做可提高分值。 5、课设一般为分组实施,主要设计者记原星级分值,辅助者减1星。 6.、未完成设计者视设计程度减星计分。 7、无星题目可单人完成,但不选题目者记0分。 二、报告要求 课设报告应按规定格式书写,并按时上交。报告原则上要求手工书写,如要打印必须是独立版本,遇雷同课设报告均不计入总成绩。 三、考勤 考勤。点名一次未到扣5分,5次以上记0分。

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