计算机组成原理课程设计报告-用微指令实现乘法和除法的程序

课程设计报告课程名称：计算机组成原理课程设计实验项目：用微指令实现乘法和除法的程序姓 名：刘斌专 业：计算机科学与技术班 级：计算机 14-6 班学 号：计算机科学与技术学院实验教学中心成绩： 2025 年 9 月 1 日设计项目名称：用微指令实现乘法和除法的程序（2 学时）一.设计目的1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念；3．培育综合实践及独立分析、解决问题的能力。二.设计内容针对 COP2000 实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在 COP2000 的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。三.使用仪器1．硬件COP2000 实验仪PC 机2．软件COP2000 仿真软件3．辅助COP2000 计算机组成原理实验仪说明书。四.设计步骤1．知识储备1.1．掌握计算机组成原理相关知识1.2．掌握 COP 2000 模型机的微程序控制器原理。1.3．掌握有关计算机中实现乘法和除法的算法流程与相应的硬件实现原理。2．熟悉实验环境2.1．熟悉 COP2000 仿真软件2.2．将 1.3 中算法与 COP2000 实验仪的硬件资源相对应3．分步设计指令系统并逐步验证3.1．设计“数据移动”相关指令，并写程序验证功能3.2．设计“加减法”相关指令，并写程序验证功能3.3．设计“整数移位”相关指令，并写程序验证功能3.4．设计“跳转”相关指令，并写程序验证功能3.5．设计“调用子函数”相关指令，并写程序验证功能4．设计乘除法，同时验证指令系统的整体功能4.1．乘法算法设计，并用全新的指令系统实现，验证程序正确性的同时验证指令系统的正确性。4.2．除法算法设计，并用全新的指令系统实现，验证程序正确性的同时验证指令系统的正确性。五.微程序设计指令原理该模型机指令系统的特点：1.总体概述COP2000 模型机包括了一个标准 CPU 所具备所有部件，这些部件包括：运算器 ALU、累加器 A、工作寄存器 W、左移门 L、直通门 D、右移门 R、寄存器组 R0-R3、程序计数器 PC、地址寄存器 MAR、堆栈寄存器 ST、中断向量寄存器 IA、输入端口 IN、输出端口寄存器 OUT、程序存储器 EM、指令寄存器 IR、微程序计数器 uPC、微程序存储器 uM...