组成原理课程设计-设计一台模型计算机

2.数据通路4.微指令格式6.微程序流程图计算机组成原理课程设计一、基本要求：设计一台模型计算机具体内容：1.数据格式和指令系统3.时序系统5. 微程序控制器7.微程序代码表二、模型机设计1.数据格式和指令系统的约定1)数据格式模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为 8 位，其格式如下76543210符号数据其中：第 7 位为符号位，数值表示范围是：-1WXV1。2)指令系统模型机设计四大类指令共 16 条，其中包括算术逻辑指令(9 条)、I/O 指令(4 条)、访内及转移指令(2 条)和停机指令(1 条)。因为指令系统共 16 条指令，所以操作码是 4 位。由于模型机机器字长为 8 位，故设计单字长指令和双字长指令供使用。(1)算术逻辑指令设计 9 条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：76543210OP-CODERsRd其中，OP-CODE 为操作码，Rs 为源寄存器，Rd 为目的寄存器，并规定：9 条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式。(2)访内指令及转移指令模型机设计 2 条访问指令，即存数(STA)、取数(LDA),2 条转移指令，即无条件转移(JMP)、结果为零或有进位转移指令(BZC)，指令格式为：7654321000XOP-CODERdD其中，OP-CODE 为操作码，Rd 为目的寄存器，D 为位移量(正负均可)，X 为寻址方式，其定义如下：寻址方式有效地址说明00E=D直接寻址01E=(D)间接寻址10E=(R2)+DR2 变址寻址11E=(PC)+D相对寻址(3)输入输出指令格式如下：76543210OP-CODEaddrRd其中,ddr=01 时,选中“INPUTDEVICE”中的开关组作为入设备,addr=10 时，选中“OUTPUTDEVICE”中的数码快作为输出设备。(4)停机指令格式如下：76543210OP-CODE0000这类指令只有一条，即停机指令 HALT(5)模型机指令系统指令类型操作名称及用法功能指令格式算术逻辑指令MOVRs,Rd 传送(Rs)->Rd1000RsRdADDRs,Rd 加法(Rs)+(Rd)->Rd1001RsRdSUBRs,Rd 减法(Rs)-(Rd)->Rd1010RsRdINCRd 自增(Rd)+1-Rd101100RdANDRs,Rd 与(Rs)&&(Rd)->Rd1100RsRdCOMRs,Rd 比较(Rd)-(Rs)的结果影响状态位：若N=1，则 Rs>Rd1101RsRdCLARd 清零0->Rd111000RdRRCRd 带进位右循环一位0->MSB->MSB-1->...->LSB->C-1111100RdRLCRd 带进位左循环一位Cv-MSBv-MSB-1<-...<-LSB<-0011100Rd访内及转移指令STAX,D,Rd 存数(Rd)->E00X00RdDLDAX,D,Rd 取数E->Rd00X01RdDJMPX,D 无条件跳转E->PC00X1000DBZCX,D 若条件位Z=1 或 C=1，则跳转E->PC00X1100DI/O 指令INaddr,Rd 输入(add...