計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課程 計(jì)算機(jī)組成原理

題目 的實(shí)現(xiàn)(指令擴(kuò)展)

年級 2009級

專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

學(xué)號 學(xué)生 多啦小鵬

任課教師

2012年 2月 28日

課程設(shè)計(jì)題目的求值(指令擴(kuò)展)驗(yàn)收

時(shí)間2012年2月2日

課

題

設(shè)

計(jì)

方

案1、課題設(shè)計(jì)方案

1.1、基礎(chǔ)知識和熟悉平臺

首先、熟悉平臺，了解設(shè)計(jì)指令的平臺操作和各個(gè)部分模塊功能，如圖：

微命令寫入到ROM中模塊：

測試查看當(dāng)前微指令地址等各寄存器的值：

擴(kuò)展指令，學(xué)習(xí)指令的格式，類型，尋址方式為后面實(shí)踐動手打下理論基礎(chǔ)，教學(xué)機(jī)器指令格式如圖：

操作碼

DR

SR

I/O端口地址/相對偏移量

立即數(shù)/直接內(nèi)存地址/變址偏移量

根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，16位機(jī)的指令可劃分為不同的指令：

①指令長度區(qū)分，有單字指令和雙字指令，也允許定義和使用三字指令。

②操作數(shù)的個(gè)數(shù)，有雙操作數(shù)指令、單操作數(shù)指令和無操作數(shù)指令。

③尋址方式區(qū)分，寄存器尋址、寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、直接尋址、變址尋址、相對尋址等尋址方式。

課

題

設(shè)

計(jì)

方

案微指令是由微命令和下地址兩個(gè)字段組成的，所以要進(jìn)一步了解微命令。微命令控制信號等各個(gè)部件的聯(lián)系。要知道了各個(gè)控制位的功能。了解和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，又熟悉了仿真軟件的使用，可以進(jìn)行下一步找出問題，設(shè)計(jì)指令解決問題。

1.2、問題設(shè)計(jì)與分析

問題提出實(shí)現(xiàn)的求值，即=2+2+2+……+2

實(shí)現(xiàn)文字描述：把1放到DR和R11中，n值(即SR中的數(shù)值)放到寄存器R14中，R14控制循環(huán)次數(shù)，進(jìn)入擴(kuò)展的指令時(shí)要保存R5即PC值到R15寄存器，當(dāng)指令結(jié)束時(shí)用于恢復(fù)PC值。將R11中的值乘以2，循環(huán)一次，結(jié)果加上DR中的值放入到DR中。

1.3、指令設(shè)計(jì)過程

指令常用類型(只寫出部分類型)

平臺

種類

操作數(shù)

長度

指令格式

指令舉例

TEC

2000

16位

1

2

1

OP DR,SR

OP DR,[SR]

OP [DR],SR

add R0,R1

ldrr R2,[R3]

strr [R4],R5

23

1

1

OP [DR],0000

dec R0

41

2

2

OP DR,ADDR

OP DR,DATA

OP ADDR,SR

ldra R0,1000h

mvrd R1,2000h

stra 3000h,R2

我們選用指令類型41，兩個(gè)操作數(shù)，OP DR，DATA。將 1.2中的文字說明轉(zhuǎn)換為表格形式，說明數(shù)據(jù)流向和操作。如下圖：

編號

數(shù)據(jù)即操作

1

DATA 放入到DR中

2

DATA放入到R11中

3

DATA放入到R14

4

DR減去R11結(jié)果到R1

5

將DR值加1，即置1

6

R11減去R14結(jié)果到R1

7

R11加上1結(jié)果到R11

8

將R5值放入到R15中

9

將R14自減1

10

判斷是否跳轉(zhuǎn)且恢復(fù)R5

11

將R11中的數(shù)左移1位

12

將R11加到DR中

課

題

設(shè)

計(jì)

方

案 1.4、指令詳細(xì)說明

參數(shù)設(shè)置：文件名稱為：zpzp.asm 設(shè)置指令名稱，類型，入口地址。

文件(zpzp.asm)

地址

功能

下址

地址

功能

下址

4a

push 5e

pop 174b

R11 5f

R15 1c4c

push60

pop4d

R1461

R144e

push62

pop核心微命令:

地址

功能

下址

50

1D mvrd51

DR

R11

R14

sub DR-R1155

inc DR+156

sub R11-R1457

inc R11+158

R15

dec R145a

jrnz 且 R5

shl R115c

add R1+R115d

jr 進(jìn)一步對微指令中控制信號的說明：

運(yùn)算器部件的控制，I8~I6：結(jié)果處理I5~I3：運(yùn)算控制I2~I0：數(shù)據(jù)來源

對主存和輸入輸出接口: M(0:有內(nèi)存或串口讀寫 1:無)

R(0:讀寫內(nèi)存 1:讀寫穿行口)

與50位技術(shù)專家面對面20年技術(shù)見證，附贈技術(shù)全景圖

總結(jié)

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