武汉理工大学计算机组成原理课程设计实验报告书

"武汉理工大学计算机组成原理课程设计实验报告书" 本设计报告书是武汉理工大学计算机组成原理课程设计实验报告书的总结，旨在通过综合设计，深入了解计算机整机的综合理解，掌握微程序控制器的组成原理和微程序的编制、调试技术，以及模型机设计的基本方法，强化设计能力和实验动手能力。 主要知识点： 1. 计算机组成原理：计算机组成原理是计算机科学和技术的基础，涉及计算机系统的基本结构、组成部分、工作原理和设计方法等。 2. 微程序控制器：微程序控制器是计算机系统的核心组件，负责控制和管理计算机的所有操作，包括指令执行、数据处理和存储管理等。 3. 模型机设计：模型机设计是计算机组成原理实验的重要组成部分，旨在设计和实现一个复杂的计算机整机系统，分析其工作原理和性能。 4. 变址寻址：变址寻址是计算机系统中的一种寻址方法，通过使用变址寄存器来访问存储器中的数据，实现了灵活的数据处理和存储管理。 5. 微指令格式：微指令格式是计算机系统中的一种指令格式，用于描述微程序的结构和执行过程，包括操作码、操作数和地址码等。 6. TD-CMA 计算机组成原理教学实验系统：TD-CMA 是一款计算机组成原理教学实验系统，提供了一个完整的计算机系统实验平台，包括硬件和软件两个部分。 7. 设计实验：设计实验是计算机组成原理课程设计的重要组成部分，旨在通过实践设计，掌握计算机组成原理的基本知识和技能。 主要技术点： 1. 设计设备：PC 机一台，TD-CMA 实验系统一套。 2. 设计原理和方法： 采用变址寻址的方法设计模型机，使用微程序控制器实现指令执行和数据处理，通过设计实验验证模型机的正确性和性能。 3. 微程序设计：设计微程序流程图，描述微程序的结构和执行过程，包括微指令格式、微指令执行和数据处理等。 实验步骤： 1. 连接线路图，打开电源。 2. 选择联机软件的“[转储] - [装载]”功能，在打开文件对话框中选择上面所保存的文件，软件自动将机器程序和微程序写入指定单元。 3. 选择联机软件的“[转储] - [刷新指令区]”可以读出下位机所有的机器指令和微指令，并在指令区显示，对照文件检查微程序和机器程序是否正确，如果不正确，则说明写入操作失败，重新写入。 4. 进入软件界面，选择菜单命令“[实验]- [复杂模型机]”，打开复杂模型机实验数据通路图，选择相应的功能命令，即可联机运行、监控、调试程序。 5. 按动 CON 单元的总清按钮 CLR，然后通过软件运行程序，当模型机执行完 OUT 指令后，检查 OUT 单元显示的数是否正确。在数据通路图和微程序流中观测指令的执行过程，并观测软件中地址总线、数据总线以及微指令显示和下位机是否一致。 结论： 本设计报告书通过设计实验，掌握了计算机组成原理的基本知识和技能，包括微程序控制器的组成原理、模型机设计的基本方法和变址寻址的应用等，强化了设计能力和实验动手能力，为计算机科学和技术的学习和研究提供了有价值的经验和参考。