复杂模型机组成原理课程设计报告

课程设计复杂模型机设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握复杂模型机设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解并掌握复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法。

2.技能目标：学生能够运用所学知识，独立完成复杂模型机的搭建和调试。

3.情感态度价值观目标：学生培养团队合作精神，提高问题解决能力和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.复杂模型机的基本概念：介绍复杂模型机的定义、特点和应用领域。

2.复杂模型机的组成原理：讲解复杂模型机的各个组成部分及其功能。

3.复杂模型机的设计方法：介绍复杂模型机的设计原则和方法。

4.复杂模型机的搭建与调试：指导学生进行实际操作，培养学生的动手能力。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：通过讲解复杂模型机的基本概念、组成原理和设计方法，使学生掌握相关理论知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。

3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解复杂模型机的应用和设计。

4.实验法：指导学生进行复杂模型机的搭建与调试，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习材料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能参与到实验环节中来。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其学习态度和理解能力。

2.作业：布置适量的作业，要求学生独立完成，以评估其掌握知识的情况。

3.考试：安排期中考试和期末考试，全面测试学生对课程知识的掌握程度。

一、实验目的1. 了解复杂模型机的组成原理和结构特点；2. 掌握复杂模型机的操作方法和指令系统；3. 学会使用复杂模型机进行基本程序设计；4. 提高计算机组成原理和汇编语言的实际应用能力。

二、实验内容1. 复杂模型机简介复杂模型机是一种用于教学和研究的虚拟计算机系统，具有与真实计算机相似的硬件结构和指令系统。

它通常由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等部分组成。

2. 实验步骤（1）熟悉复杂模型机的硬件结构1）了解运算器的组成和功能；2）了解控制器的组成和功能；3）了解存储器的组成和功能；4）了解输入输出设备的组成和功能。

（2）掌握复杂模型机的操作方法和指令系统1）学习复杂模型机的指令格式和寻址方式；2）掌握基本指令的使用方法，如数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移等；3）了解中断和异常处理机制。

（3）使用复杂模型机进行基本程序设计1）编写一个简单的程序，实现数据输入、处理和输出；2）使用复杂模型机的指令系统进行程序调试和优化。

（4）分析实验结果1）分析程序执行过程中的数据变化；2）分析程序执行过程中可能出现的问题及解决方法。

三、实验结果与分析1. 熟悉了复杂模型机的硬件结构，了解了运算器、控制器、存储器、输入输出设备等部分的功能。

2. 掌握了复杂模型机的操作方法和指令系统，能够使用基本指令进行程序设计。

3. 编写了一个简单的程序，实现了数据输入、处理和输出功能。

4. 分析了程序执行过程中的数据变化，发现了程序执行过程中可能出现的问题及解决方法。

四、实验总结1. 通过本次实验，加深了对计算机组成原理和汇编语言的理解，提高了实际应用能力。

2. 学会了使用复杂模型机进行基本程序设计，为今后学习计算机组成原理和汇编语言打下了基础。

3. 在实验过程中，遇到了一些问题，通过查阅资料和与同学讨论，最终解决了问题，提高了自己的解决问题的能力。

4. 建议在今后的实验中，进一步学习复杂模型机的更多指令和功能，提高自己的编程水平。

课程设计（大作业）报告课程名称：计算机组成原理设计题目：复杂模型计算机院系：信息技术学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2013.7.8～2013.7.12昆明学院昆明学院课程设计（大作业）任务书目录一、题目分析 (5)1.1课程设计题目 (5)1.2课程设计目的 (5)1.3 设计要求 (5)二、指令格式 (6)三、总体设计 (7)四、实验过程 (10)4.1编写实验程序 (10)4.2连接实验线路 (11)4.3写程序并运行程序 (11)4.4运行结果 (12)五、程序代码 (21)六、参考文献 (21)课程设计（大作业）报告一、题目分析1.1课程设计题目复杂模型机设计1.2课程设计目的综合运用所学计算机原理实验知识，设计并实现较为完整的计算机。

1.3 设计要求（1）确定设计目标参考实验指导书上复杂模型机设计的过程，运用其微指令格式，独立设计指令系统。

并用该指令系统中的指令编一完成简单运算的程序（有数据输入和输出的）。

并进行调试运行。

（2）确定指令系统确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。

（3）总体结构与数据通路总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。

在此基础上，就可以拟出各种信息传送路径，以及实现这些传送所需要的微命令。

对于部件设置，比如要确定运算器部件采用什么结构，控制器采用微程序控制。

综合考虑计算机的速率、性能价格比、可靠性等要求，设计合理的数据通路结构，采用何种方案的内总线及外总线。

数据通路不同，执行指令所需要的操作就不同，计算机的结构也就不一样。

（4）设计指令执行流程数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。

根据指令的复杂程度，每条指令所需要的机器周期数。

对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中，哪些微操作不能安排在同一条微指令中。

（5）确定微程序地址根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。

cma复杂模型机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解CMA复杂模型机的概念、原理及适用范围；2. 掌握CMA复杂模型机的算法步骤，能够运用相关知识解决实际问题；3. 了解CMA复杂模型机在优化、机器学习等领域的应用。

技能目标：1. 能够运用CMA复杂模型机进行数学建模，解决实际问题；2. 掌握CMA复杂模型机的编程实现，提高编程能力；3. 学会分析CMA复杂模型机的性能，对其进行优化和改进。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对CMA复杂模型机的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与表达能力；3. 培养学生具备创新思维，敢于面对挑战，勇于克服困难。

课程性质：本课程为选修课程，适用于高年级学生，以拓展学生的知识面和提升实践能力为主。

学生特点：学生具备一定的数学基础、编程能力和实际问题分析能力。

教学要求：结合实际案例，以任务驱动的方式进行教学，注重理论与实践相结合，提高学生的动手实践能力。

通过课程学习，使学生能够掌握CMA复杂模型机的相关知识，并能在实际中运用。

教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，提高其综合素质。

二、教学内容1. CMA复杂模型机基本概念与原理：- 复杂模型机的定义与分类；- CMA算法的基本原理与数学描述；- CMA算法的优势与局限。

2. CMA复杂模型机的算法步骤与应用：- CMA算法的具体步骤；- CMA算法在不同领域的应用案例分析；- CMA算法在实际问题中的应用。

3. CMA复杂模型机的编程实现与优化：- 编程环境与工具介绍；- CMA算法的编程实现；- CMA复杂模型机的性能分析与优化。

4. 数学建模与实际问题解决：- 数学建模的基本方法；- CMA复杂模型机在数学建模中的应用；- 实际问题的分析与解决方案设计。

教学大纲安排：第一周：CMA复杂模型机基本概念与原理；第二周：CMA算法的步骤与应用案例分析；第三周：CMA复杂模型机的编程实现；第四周：CMA复杂模型机的性能分析与优化；第五周：数学建模与实际问题解决。

计算机组成原理实验报告基本模型机和复杂模型机的设计文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]基本模型机设计一. 设计目的1. 在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台稍微复杂的模型计算机；2. 为其定义5条机器指令，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念二. 设计内容部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次实验将能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个微程序。

三．概要设计为了向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,还必须设计三个控制台操作微程序.存储器读操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB,SWA 为”0 0”时,按START微动开关,可对RAM连续手动读操作.存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为”0 1”时,按START微动开关可对RAM进行连续手动写入.启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为“1 1”时,按START微动开关,既可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行.上述三条控制台指令用两个开关SWB SWA 的状态来设置,其定义如下表3-1读写变化根据以上要素设计数据通路框图,如图3-1：表3-2 微代码的定义表3-3 A，B，P字段内容A字段 B字段 P字段当拟定“取指令”微指令时，该微指令的判别测试字段为P1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P1测试结果出现多路分支。

本次课程设计用指令寄存器的前4位（I7-I4）作为测试条件，出现5路分支，占用5个固定微地址单元。

控制台操作为P4测试，它以控制台开关SWB，SWA作为测试条件，出现了3路分支，占用3个固定微地址单元。

复杂模型机实验实验报告(共9篇)_复杂模型机实验报告计算机组成原理实验报告实验题目：一台模型计算机的总体设计之复杂模型机设计实验目的：(1)在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统，构造一台复杂模型计算机，建立一台基本完整的整机。

(2)为其定义至少五条机器指令，并编写相应的微程序，通过联机调试，观察计算机执行指令：从取指令、指令译码、执行指令等过程中数据通路内数据的流动情况，进一步掌握整机概念。

实验设备TDN-CM+教学实验系统一套、微型计算机一台、排线若干。

实验原理：(1)数据格式及指令系统：①数据格式模型机规定数据采用定点整数补码表示，字长为8位，其格式如下：其中，第7位为符号位，数值表示范围是－27 ≤X≤27－1 ②指令格式模型机设计4大类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。

A．算术逻辑指令设计九条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：其中，OP－CODE为操作码，RS为源寄存器，RD为目标寄存器，并规定：九条算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式见表5.2－1。

B.访问及转移指令：模型机设计两条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA)，两条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移(BZC)，指令格式如下：其中，OP－CODE为操作码，RD为目的寄存器地址(LDA、STA 指令使用)。

D为位移量(正负均可)，M为寻址模式，其定义如下：本模型机规定变址寄存器RI指定为寄存器R2。

C．I/O指令：输入(IN)和输出(OUT)指令采用单字节指令，其格式如下：其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为输入设备，addr=10时，选中“OUTPUT DEVICE”中的数码块作为输出设备。

D．停机指令：停机指令格式如下：HALT指令，用于实现停机操作。

③指令系统：本模型机共有16条基本指令，其中算术逻辑指令七条，移位指令两条，访问内存指令和程序控制指令四条，输入/输出指令两条，其它指令一条。

复杂模型机设课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握复杂模型机的结构组成及其工作原理；2. 学习并运用模型机的编程方法，实现对简单任务的执行；3. 掌握模型机的调试与优化方法，提高模型机的运行效率。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计并搭建简单的复杂模型机；2. 能够运用编程语言对模型机进行编程，实现特定功能；3. 能够分析并解决模型机在运行过程中出现的问题，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队合作精神，学会在团队中分工合作，共同完成任务；2. 增强学生对工程技术的兴趣，激发创新意识，培养探究精神；3. 引导学生关注科技发展，认识到复杂模型机在现代科技领域的重要地位和价值。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握复杂模型机的相关知识。

学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的学科基础和动手能力，对新技术充满好奇，喜欢探究和挑战。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的综合运用能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 复杂模型机的基本概念与结构：介绍模型机的定义、分类及其工作原理，重点讲解复杂模型机的结构组成和功能。

教材章节：第一章 模型机概述2. 模型机的编程方法：学习编程语言，掌握模型机的编程技巧，实现基本指令的编写与执行。

教材章节：第二章 编程语言与编程方法3. 模型机的搭建与调试：讲解如何设计并搭建复杂模型机，学会使用调试工具，对模型机进行调试与优化。

教材章节：第三章 模型机的搭建与调试4. 实际案例分析：分析典型复杂模型机的应用案例，让学生了解模型机在现代科技领域的实际应用。

教材章节：第四章 复杂模型机应用案例5. 综合实践：组织学生进行小组合作，设计并搭建一个简单的复杂模型机，实现特定功能，提高学生的实际操作能力。

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 (2)3.1.1数据格式 (2)3.1.2指令设计 (2)3.1.3指令格式 (3)3.1.4指令系统 (4)3.2设计依据 (5)3.2.1详细设计 (5)3.3.2实验操作 (7)4 [代码清单] (8)4.1微程序流图 (8)4.2机器指令代码 (9)4.3微程序代码 (10)5 [设计运行结果分析] (12)5.1实验结果： (12)5.2出错情况： ................................................................................................... 错误!未定义书签。

6 [设计小结] (12)7[致谢] (13)8[参考文献] (13)附录一：数据通路框图 (14)附录二：复杂模型机实验电路连线图 (15)题目五复杂模型机的组成与程序运行1[ 任务描述]1.1 题目名称：复杂模型机的组成与程序运行1.2 要求：基于TD-CMA计算机组成原理教学实验系统，设计一个复杂计算机整机系统—模型机，分析其工作原理。

根据模型机的数据通路以及微程序控制器的工作原理，设计完成以下几条机器指令和相应的微程序，输入程序并运行。

IN R0，00H ；从端口00H读入计数初值到R0LDI R2，50H ；读入数据始地址LDI R1，00H ；累加和初值00HSTART: LAD 10，00H，R3 ；从MEM 读入数据送R3，变址寻址，偏移量为00H ADD R1，R3 ；累加求和INC RI ；变址寄存加1，指向下一数据LDI R3, 01H ；送立即数入R3SUB R0, R3 ；R0-R3 ->R0，与上一条指令一起实现DEC R0BZC RESULT ；为0 则跳转JMP START ；跳转至STARTRESULT: OUT 40H，R1 ；和在OUT 单元显示HLT ；停机50H、51H、52H、53H、54H单元内容分别为02H、03H、04H、05H、06H。

复杂模型机组成原理实验复杂模型机组成原理实验是一种实验方法，旨在研究和探索复杂模型机的组成原理。

该实验通常包括以下步骤：实验目的确定、实验装置和材料准备、实验过程、数据处理和结果分析、结论与讨论。

以下是一个1200字以上的实验报告。

一、实验目的本实验的目的是通过实验研究和分析复杂模型机的组成原理，了解不同组件的作用和相互关系，提高对复杂模型机的认识和理解。

二、实验装置和材料实验装置包括复杂模型机的组成部分，例如主控制器、传感器、执行器等。

实验材料包括复杂模型机的各种组件和相关文献资料。

三、实验过程1.确定实验步骤和流程：根据复杂模型机的组成结构和原理，确定实验步骤和流程，制定实验计划。

2.实验装置搭建：根据实验计划，准备实验装置和材料，进行实验装置的搭建和连接。

3.调试实验装置：将各个组件按照实验计划连接到主控制器上，并进行相应的参数调试和校正。

4.执行实验：根据实验计划，进行实验操作，记录实验数据。

5.数据处理和结果分析：对实验数据进行整理和分析，计算各个组件的性能参数和相互关系。

6.结论与讨论：根据实验数据和结果，得出结论并进行讨论，探讨复杂模型机组成原理的相关问题。

四、数据处理和结果分析根据实验数据，对各个组件的性能参数和相互关系进行分析和计算，并绘制相应的图表和曲线。

通过分析数据和图表，可以得出以下结论：1.不同组件的作用：通过实验发现，主控制器是复杂模型机的核心组件，负责控制和调节各个传感器和执行器的工作状态和参数。

传感器用于检测外界环境的信号，并将其转化为电信号。

执行器通过接收主控制器发送的指令，执行相应的任务和动作。

2.相互关系的影响：实验结果表明，不同组件之间的相互关系对复杂模型机的性能和工作效果有着重要影响。

例如，传感器的灵敏度和精度会直接影响到主控制器对外界环境的感知和响应能力。

执行器的速度和力矩则会影响到复杂模型机的动作效果和执行能力。

3.参数优化和调整：通过对实验数据的分析，可以调整和优化各个组件的参数和性能，以提高复杂模型机的工作效率和响应能力。

课程设计报告一•设计目的本课程设计是《计算机组成原理》课程之后开设的实践环节课程。

通过本课程设计，使学生进一步加深对计算机原理系列课程相关内容的理解，掌握CPU设计的基本方法和计算机系统的组成原理，进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力；培养严谨的科学实验作风、良好的工程素质及团队协作精神，为今后的工作打下基础。

二•设计题目复杂模型机设计三•设计要求基于计算机组成原理教案实验系统设计并实现一个具有16条机器指令、采用微程序控制器的8位计算机。

具体要求做到：1•根据设计课题要求，给出模型机的设计方案＜包括指令系统和硬件结构）。

2•画出所设计计算机的硬件连接图，针对所设计的指令系统编写出相应的微程序。

3•对所设计的计算机进行安装与调试。

4•编写测试程序，对系统进行验证。

5•编写课程设计报告。

四•实验设备Dais-CMX16+计算机组成原理教案实验系统一台，PC机一台五. 指令格式与指令系统模型机设计四大类之类指令共16条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、 访问及转移指令和停机指令。

⑴算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址， 其格式如下：其中，OP-CODE 为操作码，Rs 为源寄存器，Rd 为目的寄存器，并规定:9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表 7-12-1。

⑵访问指令及转移指令模型机设计2条访问指令，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“ 0 0 M ”为源码段，2OP-CODE 为目的码段＜LDA 、STA 指令使 用）。

D 为十六位地址段 低八在前，高八随后），为源寻址模式，其定义如 下：⑶I/O 指令输入vIN ）和输出＜OUT ）指令采用单字节指令，其格式如下:⑷停机指令指令格式如下:HALT指令，用于实现停机操作。

计算机硬件课程设计--复杂模型机设计报告硬件课程设计复杂模型机设计报告一．实验目的：经过一系列硬件课程的学习及相关实验后，做一个综合的系统性的设计，这在硬件方面是一个提高，进一步培养实践能力。

二．实验内容：搭建一台8位模型机，指令系统要求有10条以上，其中包括运算类指令、传送类指令、控制转移类指令、输入输出指令、停机指令等。

三．实验思路：1、确定设计目标：确定所设计计算机的功能和用途。

2、确定指令系统：确定数据的表示格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使用的寻址方式。

3、确定总体结构与数据通路：总体结构设计包含确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构，列出各种信息传送路径以及实现这些传送所需要的微命令。

4、设计指令执行流程：数据通路确定后，就可以设计指令系统中每条指令的执行流程。

根据指令的复杂程度。

每条指令所需要的机器周期数。

对于微程序控制的计算机，根据总线结构，需要考虑哪些微操作可以安排在同一个微指令中。

5、确定微程序地址：根据后续微地址的形成方法，确定每条微程序地址及分支转移地址。

6、根据微指令格式，将微程序流程中的所有微操作进行二进制代码化，写入到控制存储器中的相应单元中。

7、组装、调试：在总装调试前，先按功能模块进行组装和分调，因为只有功能模块工作正常后，才能保证整机的运行正确。

四．实验原理：1.指令系统及指令格式：指令系统包括：算术逻辑运算指令、访存指令、控制转移指令、I/O指令、停机指令。

一般指令格式：OP-CODE RS RDDATA/ADDR00 M OPCODE RDDATA/ADDR指令系统如: ADD RS,RD MOV DATA,RDMOV RS,[ADDR] JZ ADDRIN RD HALT其中RS 、RD为R0、R1、R2中之一，DATA 为立即数，ADDR为内存地址。

2.微指令格式：WE A9 A80 0 0 INPUT0 0 1 RAM读1 0 1 RAM写1 1 0 LED,写接口0 1 1 无0 1 0 写接口3．微程序地址入口的形成：P（1）是用来译码指令寄存器的I7、I6、I5、I4 ,用于一般指令,微程序入口址为OP+10HP（2）是用来译码指令寄存器的I3、I2 ,用于不同寻址方式指令，入口地址转OP+20HP（3）是用来译码判断标志位C、Z ,用于条件转移指令,条件成立转OP+30H,条件不成立转OP+20HP（4）是用来译码控制台操作的SWB、SWA ,用于手动操作。

机组复杂模型机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机组复杂模型机的基本结构、工作原理及主要性能参数。

2. 学生掌握机组复杂模型机的操作流程、调试方法和常见故障排除。

3. 学生了解机组复杂模型机在工程实际中的应用及发展趋势。

技能目标：1. 学生能独立进行机组复杂模型机的操作和调试，具备实际操作能力。

2. 学生能运用所学知识分析机组复杂模型机故障原因，并提出合理的解决方案。

3. 学生具备一定的团队协作和沟通能力，能在实际工程中与其他技术人员有效配合。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机组复杂模型机的兴趣，激发学习热情，增强对机械工程领域的认识。

2. 学生树立安全意识，遵循操作规程，养成严谨、务实的工作态度。

3. 学生通过学习，认识到机组复杂模型机在现代工业中的重要性，增强社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为机械工程及相关专业高年级的专业课程，旨在让学生深入了解机组复杂模型机的结构、原理和应用，提高学生的实际操作能力。

学生特点：高年级学生具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践能力，但对实际工程应用尚缺乏深入了解。

教学要求：结合学生特点和课程性质，课程设计应注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生分析问题和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生达到课程目标所要求的知识、技能和情感态度价值观方面的具体学习成果。

二、教学内容1. 机组复杂模型机的结构组成及工作原理：- 介绍机组复杂模型机的各个部件及其作用；- 分析机组的工作原理及性能参数之间的关系；- 引导学生通过教材第3章和第4章深入了解相关内容。

2. 机组复杂模型机的操作与调试：- 按照教材第5章操作流程，讲解操作要领及注意事项；- 分析调试过程中可能遇到的问题及解决方法；- 安排实验室实操，让学生亲自操作和调试机组模型。

3. 机组复杂模型机故障诊断与排除：- 结合教材第6章，讲解常见故障类型及其原因；- 分析故障诊断方法，如故障树、逻辑分析等；- 通过案例分析，让学生学会故障排除的一般步骤和技巧。

计算机组成原理课程设计报告复杂模型机的设计与调试复杂模型机的设计与实现一、课程设计目的本课程设计是《计算机组成原理》课程结束以后开设的大型实践性教学环节。

通过本课程设计，加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识，特别是对微程序控制器的理解，进一步巩固所学的理论知识，并提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；锻炼计算机硬件的设计能力、调试能力；培养严谨的科学实验作风和良好的工程素质，为今后的工作打下基础。

二、实验设备ZY15CompSys12BB计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。

三、设计与调试任务1．按给定的指令格式和指令系统功能要求，用所提供的器件设计一台微程序控制器控制的模型计算机。

2．根据设计图，在通用实验台上进行组装，并调试成功。

四、指令格式模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I／O指令、访问存储器及转移指令和停机指令。

(A) 算术逻辑指令设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2D1 D0OP-CODE Rs Rd其中，OP-CODE为操作码，Rs为源寄存器，Rd为目的寄存器，并规定：选中的寄存器（Rs或Rd）R0R1 R2寄存器的编码00 01 10(B) 访存指令及转移指令模型机设计2条访问指令，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)。

其格式如下：D7 D6D5 D4 D3 D2D1 D0D7····D0OP-CODE M OP-CODE Rd D其中，OP-CODE为操作码，Rd为目的寄存器，D为位移量(正负均可)，M为寻址方式，其定义如下：寻址方式有效地址说明00 E=D 直接寻址01 E=（D）间接寻址10 E=（R I）+D R I变址寻址11 E=（PC）+D 相对寻址本模型机规定变址寄存器R I指定为寄存器R2。

课程设计报告课题: 复杂模型机设计同组姓名：专业班级：计科1104班指导教师：牟琦设计时间：2013-12-31目录一、课程设计目的和意义........................................................................................................二、复杂模型机的设计与实现内容........................................................................................1.数据格式.............................................................................................................................2.指令格式.............................................................................................................................3.指令系统.............................................................................................................................三、总体设计.................................................................................................................................1.设计复杂模型机的监控软件 ........................................................................................2.设计微程序流程图...........................................................................................................3.转换格式.............................................................................................................................4.实验接线.............................................................................................................................5.写微程序和程序...............................................................................................................6.运行程序.............................................................................................................................7.验证......................................................................................................................................四、系统测试及实验截图..........................................................................................................五、总结..........................................................................................................................................一、课程设计目的和意义经过一系列硬件课程如计算机原理的学习及相关实验后，综合应用所学理论知识解决实际设计和应用问题，进行一个综合的系统的实验。

.课程设计报告课程名称：计算机组成原理题目名称：复杂模型机设计专业名称：计算机科学与技术班级：2013240203学生姓名：李俊同组同学：丰翔王兆宇学号： 201324020311指导教师：兰勇完成时间：2016年1月8 日目录一、课程设计概述 (3)1.1 课程设计的教学目的 (3)1.2 课程设计任务和基本要求 (3)1.3 设计原理 (4)二、规定项目的实验验证 (4)2.1 设计原理 (4)2.2 操作步骤 (13)三、指定应用项目的设计与实现 (18)3.1设计任务 (18)3.2任务分析以及解决方案 (18)四、收获和体会 (19)4.1 我的收获与体会 (15)一、课程设计概述1.1 课程设计的教学目的本课程设计的教学目的是在掌握计算机系统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方法，进一步加深对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 课程设计任务和基本要求本课程设计以TD—CMA计算机组成原理教学实验系统为平台完成。

1. 按给定的数据格式和指令系统，理解微程序控制器的设计原理。

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微指令代码。

3. 连接逻辑电路，完成启动、测试、编程、校验和运行，并观测运行过程和结果。

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有机器指令组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，建立计算机的整机概念，掌握计算机的控制机制。

7. 按指定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TD—CMA实验系统并运行，实现应用要求。

复杂模型机课程设计报告长沙学院课程设计说明书题⽬复杂模型机设计之冒泡排序系(部) 计算机科学与技术系专业(班级) １０级计科２班姓名sunyx学号2010021231指导教师起⽌⽇期2012.12.17－2012.12.30课程设计任务书课程名称：计算机组成原理设计题⽬：（共3个课题，最多2⼈⼀组，每组任选⼀题）1.简单模型机的设计(累加和)；2.复杂模型机的设计之⼀（求最⼤值）；3.复杂模型机的设计之⼆（原码四位乘法）。

已知技术参数和设计要求：内容和技术参数：利⽤所学过的理论知识，特别是微程序设计的思想，写出要设计的指令系统的微程序。

设计环境为TDN－CM＋计算机组成原理教学实验系统，微机，虚拟软件。

将所设计的微程序在此环境中进⾏调试，并给出测试思路和具体程序段。

最后撰写出符合要求的课程设计说明书、完成答辩。

1.简单模型机的设计(累加和)设在内存地址20h处开始存放着数组1、3、5、7、9、...。

请编写机器指令及程序、微指令，完成数组求和，并依次输出结果。

2. 复杂模型机的设计之⼀（求最⼤值）设在内存地址20h处开始存放着数组66、33、88、...、00。

请编写机器指令及程序、微指令，完成数组最⼤值的查找。

只输出最后结果，要有停机指令。

3. 复杂模型机的设计之⼆（原码四位乘法）要求完成两个4位⼆进制⽆符号数的相乘。

请编写机器指令及程序、微指令。

只输出最后乘积，要有停机指令。

以上数据字长为8位。

指令字长为8的整数倍。

微指令字长为24位。

具体要求：1、确定设计⽬标确定所设计计算机的功能和⽤途。

2、确定指令系统确定数据的表⽰格式、位数、指令的编码、类型、需要设计哪些指令及使⽤的寻址⽅式。

确定相对应指令所包含的微操作。

3、总体结构与数据通路总体结构设计包括确定各部件设置以及它们之间的数据通路结构。

在此基础上，就可以拟出各种信息传输路径，以及实现这些传输所需要的微命令。

综合考虑计算机的速率、性能价格⽐、可靠性等要求，设计合理的数据通路结构，确定采⽤何种⽅案的内总线及外总线。

计算机组成原理实验报告基本模型机和复杂模型机的设计1.引言2.设计目标本次实验的设计目标是实现一个满足基本要求的计算机模型，了解计算机的基本组成结构和工作原理。

然后我们将设计一个更复杂的模型，通过增加功能模块和优化设计，实现更高级的计算能力和更好的性能。

3.实验方法基本模型机的设计主要包括五个核心模块：输入模块、中央处理器（CPU）、存储器、控制器和输出模块。

我们将使用VHDL语言来实现这些模块，并使用FPGA来实现整个基本模型机。

复杂模型机的设计在基本模型机的基础上进行扩展和优化。

我们将对CPU进行升级，加入多核处理器和并行计算能力，增加存储器容量和传输速率，优化控制器的运行效率。

通过这些优化，我们可以提高复杂模型机的计算性能和运行效率。

4.实验结果4.1基本模型机的实验结果基本模型机的实验结果显示，我们成功实现了输入输出功能，能够将用户的输入数据送入存储器，并通过CPU进行计算后将结果输出。

虽然这个模型的计算能力和性能较低，但是它对于初学者来说是一个良好的实践项目。

4.2复杂模型机的实验结果复杂模型机的实验结果显示，我们成功实现了多核处理器和并行计算的功能，并大幅提升了计算性能和运行效率。

存储器的容量和传输速率的提升也带来了更高的数据处理能力。

控制器的优化使得整个模型机的运行更加稳定和高效。

5.实验总结通过设计和实现基本模型机和复杂模型机，我们加深了对计算机组成原理的理解，并掌握了相关的设计和实践技巧。

实验结果表明，我们的设计能够满足计算机的基本要求，并具有一定的性能和计算能力。

通过进一步优化和扩展，我们可以设计出更高级的计算机模型，满足更多应用需求。

[1]《计算机组成原理》李文新，清华大学出版社，2024年。

复杂模型机实验报告复杂模型机实验报告一、引言复杂模型机是一种用于模拟和研究复杂系统行为的工具。

本实验旨在通过对复杂模型机的实际操作和观察，探索其在解决实际问题中的潜力和应用价值。

二、实验目的1. 了解复杂模型机的基本原理和工作方式；2. 掌握复杂模型机的操作方法；3. 运用复杂模型机解决实际问题。

三、实验装置和方法实验中使用的复杂模型机是一台由多个模块组成的系统，包括中央处理器模块、存储器模块、输入输出模块等。

实验过程中，我们通过连接各个模块，构建一个复杂系统，并通过编程控制其运行。

四、实验步骤1. 搭建实验平台：根据实验要求，选择并连接相应的模块，确保系统正常运行。

2. 编写程序：根据实际问题的需求，编写相应的程序代码，包括输入输出控制、数据处理等。

3. 调试程序：在编写完成后，通过调试程序，确保程序运行无误。

4. 运行实验：将编写好的程序加载到复杂模型机中，观察系统的运行状态和结果。

五、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的实验结果。

根据实验目的的不同，我们可以对这些结果进行不同的分析和解读。

以一个简单的实例来说明。

我们设计了一个用于模拟城市交通流量的复杂模型机系统。

通过输入不同的参数，我们可以模拟不同时间段内的交通流量变化情况。

实验结果显示，在高峰时段，交通流量明显增加，而在低峰时段，交通流量则相对较低。

这个实验结果可以为城市交通管理部门提供重要的参考，帮助他们制定更合理的交通规划和管理措施。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了复杂模型机的原理和应用，掌握了其操作方法，并通过实际问题的解决，验证了其在实践中的潜力和价值。

复杂模型机作为一种强大的工具，可以帮助我们更好地理解和解决复杂系统中的问题。

然而，我们也发现了一些问题。

复杂模型机的搭建和调试需要一定的技术和时间投入，对于初学者来说可能存在一定的难度。

此外，复杂模型机的应用范围还有待进一步扩展和深化，需要更多的实践和研究。

综上所述，复杂模型机是一种有着广阔应用前景的工具。