内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《计算机组成原理 》课程设计报告题目 : _ 实验四复杂模型机的组成与程序运行__1 任务描述设 计 题 目 名称：复杂模型机的组成与程序运行要求：基于 TD-CMA计算机组 成 原 理 教 学 实验系统， 设计一个复 杂 计 算 机 整 机系统—模型机，分析其工作原理。根据 模 型 机 的 数 据通 路 以 及 微 程 序控 制 器 的 工 作 原理，设计完成以下几 条 机 器 指 令 和相应的微程序，输入程序并运行。START: IN 00H，R1 DEC R1 BZC RESULT ；为 0 则跳转LDI R2，50H ；读入数据始地址LAD R3，[RI] ，00H ；从 MEM 读入数据送 R3，变址寻址，偏移量为 00H ADD [RI]00H ， R3 ；累加求和INC RI ；变址寄存加1，指向下一数据OUT 40H，[RI]00H ；和在 OUT 单元显示JMP START ；跳转至 START RESULT: HLT ；停机50H、51H、52H、 53H、54H、55H单元内容分别为12H、34H、55H、23H、05H。2 设计设备PC 机一台， TD-CMA 实验系统一套，排线若干。3 设计原理和方法3.1 设计原理3.1.1 数据格式 : 模型机规定采用定点补码表示法表示数据，字长为８位，8 位全用来表示数据（最高位不表示符号）7 6 5 4 3 2 1 符号尾数数值表示范围是: 3.1.2 指令设计模型机设计三大类指令共十五条，其中包括运算类指令、控制转移类指令，数据传送类指令。运算类指令包含三种运算，算术运算、逻辑运算和移位运算，设计有6 条运算类指令，分别为： ADD、AND、INC、SUB、OR、RR，所有运算类指令都为单字节，寻址方式采用寄存器直接寻址。控制转移类指令有三条HLT、JMP、 BZC，用以控制程序的分支和转移，其中HLT 姓名学号班级08计算机科学与技术（非师）指导教师职称日期为单字节指令，JMP 和BZC 为双字节指令。数据传送类指令有IN、OUT、MOV、LDI 、LAD、STA 共6 条，用以完成寄存器和寄存器、寄存器和I/O 、寄存器和存储器之间的数据交换，除MOV 指令为单字节指令外，其余均为双字节指令。3.1.3 指令格式：所有单字节指令（ADD、AND、INC、SUB、 OR、RR、HLT和 MOV）其格式如下: 7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE RS RD 其中 OP-CODE为操作码 ,RS为源寄存器 ,RD为目的寄存器, 并规定 : RS或RD 选定寄存器00 R0 01 R1 10 R2 IN和OUT的指令格式为：7 6 5 4（1）3 2 （1）1 0 （1）7 0 （2）OP-CODE ...
