附件一
湖南工业大学
课程设计
资料袋
计算机与通信学院（系、部）2015 ~ 2016学年第2学期
课程名称计算机组成原理指导教师杨伟丰职称教授
学生姓名顾宏亮专业班级软件1403学号14408300328
题目复杂模型机的设计
成绩起止日期2016年6月20日～2016年6月21日
目录清单
附件二湖南工业大学
课程设计任务书
2015 —2016学年第2学期
计通学院（系、部）软件专业1403班级
课程名称：计算机组成原理
设计题目：复杂模型机的设计
完成期限：自2016年6月20日至2016年6月21日共1周
指导教师（签字）：年月日
系（教研室）主任（签字）：年月日
附件三
设计说明书
计算机组成原理
复杂模型机的设计
起止日期：2016年6月20日至2016年6月21日
学生姓名顾宏亮
班级软件1403
学号14408300328
成绩
指导教师(签字)
计算机与通信学院（部）
2016年7月1日
设计题目：复杂模型机的设计
一、设计目的
综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的模型计算机。
二、设计内容
根据复杂模型机的指令系统，编写实验程序，并运行程序，观察和记录运行结果。
三、预备知识
1、数据格式
8位，其格式如下：
1≤X＜1。
2、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、转移指令和停机指令。
（1）算术逻辑指令
（2）访存指令及转移指令
模型机设计2条访存指令，即存数（STA）、取数（LD），2条转移指令，即无条件转移（JMP）、结果
，M
（3）I/O指令
OUT指令中，addr=10时，表示选中“OUTPUT UNIT”中的数码块作为输出设备。
（4）停机指令
3、指令系统
复杂模型机共有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，其它指令1条。表2-3列出了各条指令的格式、汇编符号、指令功能。
四、设计环境
1、ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验系统一台
2、排线若干
3、PC机一台
五、设计原理
复杂模型机的数据通路框图如图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。
WE
图1 复杂
模型机数据通路框图
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
六、设计步骤
1、根据复杂模型机的指令系统，编写实验程序。
实验例程如下：
本实验完全使用寄存器操作。程序首先从数据输入开关采集数据放入R0中，经循环左移两次放入R1中。然后再次从数据输入开关采集数据放入R0中，经循环右移一次与R1中的数据相加，其结果送到R1中，然后判断加法的结果是否有进位或为全零，若是就循环运行，否则，输出结果到数码管上显示。实验的机器指令程序如下：
地址内容助记符说明
00 44 IN R0 ；INPUT数据 R0，第一次采集数据（设输入数据为14H）
01 F0 RLC R0, R0 ；R0带进位左循环移位一次
02 F1 RLC R0, R1 ；第二次左移后保存到R1中
03 44 IN R0 ；输入开关数据→R0，第二次采集数据（设输入数据仍为14H）
04 E0 RRC R0, R0 ；R0带进位右循环移位一次
05 91 ADC R0, R1 ；两数据相加
06 0C BZC 00 ；若有进位或结果为零，则跳到00地址单元
07 00
08 59 OUT R1 ；R1→ OUTPUT UNIT 显示；
09 60 HALT ；停机
以上程序的机器指令如下：
$P0044$P01F0$P02F1
$P0344$P04E0$P0591
$P060C$P0700$P0859
$P0960
微程序
$M00018108$M0101ED82$M0200C050
$M0300A004$M0400E0A0$M0500E006
$M0600A007$M0700E0A0$M0801ED8A
$M0901ED8C$M0A00A03B$M0B018001
$M0C00203C$M0D00A00E$M0E01B60F
$M0F95EA25$M1001ED83$M1101ED85
$M1201ED8D$M1301EDA6$M14001001
$M15030401$M16018016$M173D9A01
$M18019201$M1901A22A$M1A01B22C
$M1B01A232$M1C01A233$M1D01A236
$M1E318237$M1F318239$M20009001
$M21028401$M2205DB81$M230180E4
$M24018001$M2595AAA0$M2600A027
$M2701BC28$M2895EA29$M2995AAA0
$M2A01B42B$M2B959B41$M2C01A42D
$M2D05AB6E$M2E0DAA2F$M2F01AA30
$M300D8171$M31959B41$M32019A01
$M3301B435$M3405DB81$M35B99B41
$M360D9A01$M37298838$M38019801
$M3919883A$M3A019801$M3B070A08
$M3C068A09
2、按图2-9连接实验线路，仔细检查线路无误后接通电源。（图中箭头表示需要接线的地方，接总线
和控制信号时要注意高低位一一对应，可用彩排线的颜色来进行区分）
