《计算机组成原理》课程设计报告

内容发布更新时间 : 2025/6/23 14:36:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.1.2 读取指令

操作码DR SR 把源寄存器SR中的内容读到目标寄存器DR中。 2.1.3 “ADD”指令

以下五条机器指令为选做题目,给出指令执行流程(选做要求:(组号 mod 5)+1=红色题目编号):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:

助记符机器指令码说明

②ADD addr 0001 0000 ×××× R0+[addr] ?R0

2.2 储存器

②要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器,SRAM芯片有两个控制端:当 CS 有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作,当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。试问:。 <1> 数据寄存器多少位? <2> 地址寄存器多少位? <3> 共需多少片EPROM? 此存储器组成框图。

2.3 运算器

设计计算机运算器(包括逻辑框图与指令系统,以及各指令的微程序流程图)。 指令系统是指计算机系统所有指令的集合,微程序是指实现一条机器指令功能的微指令序列,微指令是指实现一定操作功能的一组微命令,微命令对应着相应的微操作。

这次课程设计我们设计了TRA、JIA、JIAN、YU、HUO等微指令。

2.4 硬件系统

2.4.1计算机硬件组成

了解计算机的硬件系统。就计算机的某些硬件组成部分,说明对其认识。 答:构成计算机的一般有“5大部分”,分别为:运算器、控制器、储存器、输

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入设备和输出设备。 (1)运算器

运算器用来实现算术运算和逻辑运算。主要由:算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 (2)控制器

控制器根据指令的功能产生相应的控制信号,控制其它部分的工作以便实现指令的功能。主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控制器工作的实质就是解释程序,它每次从存储器读取一条指令,经过分析译码,产生一系列操纵计算机其他部分工作的控制信号(操作命令),发想各个部件,控制各部件动作,是整个机器连续,有条不紊地运行。高级计算机中的控制器可以改变某些指令的顺序,以改善性能。

对所有CPU而言,一个共同的关键部件是程序计数器,它是一个特殊的寄存器,记录着将要读取的下一条指令的存储器中的位置。 (3)储存器

存储器用来存放数据和程序。主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。 (4)输入设备

用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。输入设备(InputDevice)是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把

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