-.z.-----優(yōu)質(zhì)資料華中科技大學(xué)文華學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)學(xué)部：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)部專業(yè)：軟件工程班級(jí)：1班學(xué)號(hào)：1001070111姓名：指導(dǎo)教師：袁目錄一、課設(shè)目的3二、課設(shè)任務(wù)3三、使用的設(shè)備及軟件3設(shè)備3軟件3四、設(shè)備連接4五、編程題目4六、程序流程圖5七、程序5八、對(duì)應(yīng)的微指令6九、調(diào)試過(guò)程7十、結(jié)果11十一、總結(jié)11一、課設(shè)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)更清楚地理解以下根本概念：1、計(jì)算機(jī)的硬件根本組成；2、計(jì)算機(jī)中機(jī)器指令的設(shè)計(jì)；3、計(jì)算機(jī)中機(jī)器指令的執(zhí)行過(guò)程；4、微程序控制器的工作原理；5、微指令的格式設(shè)計(jì)原理。6、通過(guò)使用軟件HKCPT，了解程序編譯、加載的過(guò)程。7、通過(guò)微單步、單拍調(diào)試，理解模型機(jī)中的數(shù)據(jù)流向。二、課設(shè)任務(wù)1、在掌握各模塊功能的根底上，構(gòu)成模型機(jī)；2、熟悉模型機(jī)的通路、微指令系統(tǒng)、與匯編指令的關(guān)系；3、使用微機(jī)與模型機(jī)連接調(diào)試的應(yīng)用程序HKCPT；4、編輯程序，了解程序編譯、加載及運(yùn)行的過(guò)程。三、使用的設(shè)備及軟件設(shè)備此次課設(shè)使用HK-CPT-IV型計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介如下：根本功能模塊：運(yùn)算器模塊、指令部件模塊、堆棧存放器模塊、存儲(chǔ)器模塊、總線傳輸模塊、微程序模塊、啟停和時(shí)序模塊，以及用于調(diào)試和觀察數(shù)據(jù)的監(jiān)控模塊。組成構(gòu)造：采用總線構(gòu)造。總線分為：內(nèi)部、外部地址總線，內(nèi)部、外部數(shù)據(jù)總線。監(jiān)控模塊：為實(shí)驗(yàn)調(diào)試和程序設(shè)計(jì)帶來(lái)了相當(dāng)?shù)谋憷?。?shí)驗(yàn)者可以通過(guò)監(jiān)控模塊來(lái)修改微程序和內(nèi)存中的程序。操作方式：?jiǎn)螜C(jī)方式——整個(gè)系統(tǒng)可單獨(dú)使用；聯(lián)機(jī)方式——系統(tǒng)可與PC機(jī)相連。軟件此次課設(shè)使用的軟件為HKCPT，其使用介紹如下：?jiǎn)?dòng)HKCPT：第一次啟動(dòng)HKCPT，用戶需設(shè)置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通訊端口。退出HKCPT時(shí)，會(huì)自動(dòng)保存用戶最后一次的設(shè)置。用戶選擇"設(shè)置——實(shí)驗(yàn)平臺(tái)〞菜單項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中，選擇相應(yīng)的通訊串口、通訊波特率和延時(shí)因子。點(diǎn)擊確定按鈕，即可使用。程序編寫：選擇"文件—新文件〞菜單項(xiàng)，將新建一個(gè)空的編輯窗口。用戶在編輯窗口中輸入以下程序。輸入完畢，選擇"文件—另存為〞菜單項(xiàng)，把該文件保存為demo.asm。因?yàn)榫幾g器支持長(zhǎng)文件名，用戶也可以把該文件保存在如"我的文檔〞之類的目錄夾中。用戶可以直接選擇"文件—翻開(kāi)〞菜單項(xiàng)翻開(kāi)該文件。程序編譯：編譯是檢查源文件的語(yǔ)法錯(cuò)誤，如果源文件沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，編譯器將生成源文件的目標(biāo)代碼，由于是單匯編文件，編譯產(chǎn)生的目標(biāo)代碼可以直接加載調(diào)試。用戶選擇"編譯——編譯當(dāng)前文件〞菜單項(xiàng)，將編譯當(dāng)前活動(dòng)窗口中的源文件，編譯結(jié)果的信息顯示在輸出窗口中。用戶可以根據(jù)輸出窗口中錯(cuò)誤信息直接定位到源文件的相應(yīng)位置。程序運(yùn)行：加載后，可以運(yùn)行程序，有三種運(yùn)行方式：微單步：每執(zhí)行一條微程序，PC指針加1，微指令向后移動(dòng)一步，同時(shí)構(gòu)造圖中繪出執(zhí)行步及上一步的數(shù)據(jù)流向，各個(gè)存放器和控制線狀態(tài)會(huì)相應(yīng)改變。程序單步：從當(dāng)前PC指針行執(zhí)行源文件的一行語(yǔ)句，然后又停頓。構(gòu)造圖中顯示的存放器值和控制線都會(huì)隨之刷新，但不顯示數(shù)據(jù)流。全速運(yùn)行：全速運(yùn)行程序，遇到用戶斷點(diǎn)或按暫停鍵或執(zhí)行到halt指令停頓。四、設(shè)備連接實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的設(shè)備連接包括3局部的內(nèi)容：數(shù)據(jù)總線的連接： 接口1DJ1DJ2DJ3DJ4DJ5DJ6DJ7PC_OUT接口2ALU_INALU_OUTR_INR_OUTRA_INRA_OUTPC_INAJ1各模塊的連線：由于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了連線板，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要將連線板插在指定的地方，這樣，各個(gè)模塊就成功的連接了。與計(jì)算機(jī)的連線：實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的連接線將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與計(jì)算機(jī)相連，這樣，計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件可以和平臺(tái)相互通訊。五、編程題目從1加到10，再帶進(jìn)位右移一位，最后，再加上自已**的后三位，結(jié)果存放到RAM的40H號(hào)字節(jié)單元中。六、程序流程圖開(kāi)場(chǎng)開(kāi)場(chǎng)A=0R0=10A=A+R0R0--R0>0"YNA>>1A=A+70將A存入內(nèi)存完畢七、程序根據(jù)程序流程圖所示，可以進(jìn)展代碼的編寫：MOVR0,#0AMOVA,#0MOVR3,#1MOVR1,#1ADDA,R3MOVR2,AMOVA,R3SUBA,R0JZ14MOVA,R3ADDA,R1MOVR3,AMOVA,R2JMP08MOVA,R2STA20RRCASTA30MOVR0,#70ADDA,R0STA40HALT-.z.-.z.八、程序每條指令對(duì)應(yīng)的機(jī)器代碼和對(duì)應(yīng)的微指令指令機(jī)器代碼微指令微代碼MOVR0,#0A6E0A取指指令Dbus->RiDDBFFF4DFFFFMOVA,#05F00取指指令Dbus->RiDDFBFF4DFFFFMOVR3,#16C01取指指令Dbus->RiDDBFFF4DFFFFADDA,R30C取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->AFFFCF9FF7F79FFFBA94DFFFFMOVR2,A4D取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->A7FBDFF4DFFFFMOVA,R33C取指指令Dbus->AFF7BFF4DFFFFSUBA,R01E取指指令A(yù)->Dbus->Ri取指指令Ri->Dbus->IR2(IR2)->Abus,Dbus->AFFFCD6FE7F56FFFB864DFFFFJZ14B314D4FFFFMOVR3,A4C取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->A7FBDFF4DFFFFMOVA,R23D取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->AFF7BFF4DFFFFJMP08BF06取指指令MOVA,R23D取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->AFF7BFF4DFFFFRRCA9F取指指令A(yù)>>1FFFEF14DFFFFMOVR0,#736C73取指指令DDBFFF4DFFFFADDA,R00C取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->AFFFCF9FF7F79FFFBA94DFFFFSTA400C取指指令A(yù)->Dbus->DR1Ri->Dbus->DR1ALU->Dbus->AD5FFFFBBFDFF4DFFFF九、調(diào)試過(guò)程全速執(zhí)行：全速執(zhí)行可以一次性使所有的代碼執(zhí)行完畢，從而得出最終的結(jié)果。此過(guò)程一般用于代碼準(zhǔn)確無(wú)誤之后的執(zhí)行，其步驟為：?jiǎn)螕舨藛?調(diào)試〞項(xiàng)，選擇"全速執(zhí)行〞，最后可以看到最終的結(jié)果。在執(zhí)行的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的指示燈不斷地閃爍，是由于每一條微指令都對(duì)應(yīng)著不同的指示燈的明暗情況。程序單步：程序單步用于調(diào)試使用，每一次執(zhí)行一條指令，其步驟為：?jiǎn)螕舨藛?調(diào)試〞項(xiàng)，選擇"程序單步〞，可以看到指令序列上的亮條紋移動(dòng)了一條指令。在執(zhí)行的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的指示燈不斷地閃爍，是由于一條指令對(duì)應(yīng)著多條微指令，每一條微指令都對(duì)應(yīng)著不同的指示燈的明暗情況。微單步：微單步可以將每一條指令包含的微指令分步執(zhí)行，其步驟為：?jiǎn)螕舨藛?調(diào)試〞項(xiàng)，選擇"微單步〞，可以從構(gòu)造圖窗口中看到每一條微指令執(zhí)行的操作。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，可以看到指示燈的對(duì)應(yīng)不同微指令的不同明暗變化。例如："SUBA,R2”取指令A(yù)->BUS->DR1R2->BUS->DR2ALU->BUS->A微單步：十、結(jié)果應(yīng)得結(jié)果：1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55=(00110111)B移位后得(00011011)B=(1B)H我**的末3位為112=(70)H則結(jié)果為(1B)H+(70)H=(8c)H。查看方法：在"程序代碼窗口〞*圍內(nèi)單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇"讀出〞項(xiàng)，在相應(yīng)的內(nèi)存區(qū)間可以看到內(nèi)存中的結(jié)果：在本例中，數(shù)據(jù)顯示在第4行、第1列〔第40H號(hào)字節(jié)單元內(nèi)存中〕。實(shí)際結(jié)果：用讀出命令，在程序代碼窗口中讀出結(jié)果——8CH，與計(jì)算結(jié)果一致?？偨Y(jié)總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)課設(shè)的完成確實(shí)是讓我最有成就感的一件事，對(duì)于在一定的時(shí)間內(nèi)完成到這種程度，我也確實(shí)感到驚訝，也對(duì)自己的成長(zhǎng)感到自豪！雖然在這次實(shí)驗(yàn)中