计算机与通信工程学院计算机组成原理课程设计专业名称计算机科学与技术班级学号学生姓名指导教师设计时间2017.12.23~2018.1.3课程设计任务书专业：计算机科学与技术学号：学生姓名（签名）：设计题目：一、设计实验条件综合楼1207实验室硬件：PC机软件：Xilinx ISE ModelSim编程语言：VHDL二、设计任务及要求设计任务：1.7、16、29、42号指令的设计；2.模型机的ALU；3.4位锁存器；要求：●总线结构:单总线，数据总线位数8位、地址总线8 位；●存储器:内存容量64K*8bit●控制器:用硬联线控制器实现26位微操作控制信号●运算器:单累加器，实现加、减等8种操作●外设：⏹输入：用开关输入二进制量⏹输出：7段数码管和LED显示●指令系统规模：64条指令，7种类型，5种寻址方式三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）题目：8位模型机设计-指令系统及ALU设计设计内容如下：1、指令系统设计：2、模型机硬件设计题目：模型机ALU设计（8功能ALU设计）。
功能：实现减法、减法、与、或、进位加法、进位减法、取反、输出。
3、逻辑电路设计题目：4位锁存器设计功能：只要时钟信号为逻辑“1”，锁存器就让输入数据传送至器输出端。
但是，在时钟信号为低电平的整个期间，其输出时钟保持不变。
2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)融会贯通计算机组成原理课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各个模块的工作原理及互相联系的认识；学习运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优点；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经验3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）【系统设计】1.模型机逻辑框图图1 整机逻辑结构框图图2 芯片引脚图3 CPU逻辑结构框图2．指令系统设计4、指令执行流程5.指令流程图图4 指令执行流程图6、组合逻辑控制器设计：假设该模型机采用组合逻辑控制器，根据指令执行流程，划分机器周期及节拍，安排操作时序表，写出每个控制信号的逻辑表达式ALL代表所有指令，A代表ADD指令，S代表SUB指令，M代表MOVI指令，J代表JZ指令。
alu电路的设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握ALU（算术逻辑单元）电路的设计原理和基本方法，能够运用数字逻辑设计简单的ALU电路。
1.了解ALU的基本功能和分类。
2.掌握ALU电路的基本组成和设计方法。
3.熟悉常见的数字逻辑门电路及其功能。
4.能够使用硬件描述语言进行简单的ALU电路设计。
5.能够进行ALU电路的仿真和测试。
6.能够分析ALU电路的性能和优化设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对计算机组成原理和数字逻辑设计的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括ALU电路的设计原理、基本方法和实践操作。
1.ALU电路的基本概念和分类。
2.ALU电路的组成和设计方法。
3.常见的数字逻辑门电路及其功能。
4.ALU电路的仿真和测试方法。
5.ALU电路的性能分析和优化设计。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，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ALU电路的基本概念、设计原理和实例，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，探讨ALU电路设计的方法和技巧。
3.案例分析法：分析典型的ALU电路设计案例，使学生更好地理解和应用所学知识。
4.实验法：安排学生进行ALU电路的设计和仿真实验，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，本课程将采用以下教学资源：1.教材：《计算机组成原理》等相关教材。
2.参考书：提供相关的学术论文和专著，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解课程内容。
4.实验设备：提供计算机和相关软件，供学生进行ALU电路的设计和仿真实验。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个方面，以保证评估的客观性和公正性，全面反映学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问和小组讨论等方式评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业：布置相关的设计题目，评估学生的实践能力和对知识的运用。
