组成原理课程设计报告.docx
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组成原理课程设计报告
计算机组成原理课程设计
班级J计算机1101班
学号4111110007
姓名毛翠
指导老师马学文
二零一三年七月
第一天
一、设计目标
通过MOV指令来验证7种取源操作的方式
二、取操作数微程序
取指令:
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
001
20080002
PCoe,ARce
0
002
取指令地址
002
00069003
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
0
003
取指令
003
CC000404
DRoe,IRce
2
004
送入指令寄存器
1.取源操作数(立即寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
00B
2008000F
PCoe,ARce
0
00F
立即寻址
00F
00069C10
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
010
读内存
016
D0000006
DRoe,TRce
0
006
取得源操作数
验证:
2.取源操作数(寄存器寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
008
50000006
GRSoe,TRce
0
006
寄存器寻址
验证:
3.取源操作数(寄存器间接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
009
40080015
GRSoe,ARce
0
015
取得地址
015
00061016
ARoe’,RD,DRce’
0
016
取得数据
016
D0000006
DRoe,TRce
0
006
存入TR寄存器
验证:
4.取源操作数(变址寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
00A
2008000C
PCoe,ARce
0
00C
由PC取得地址
00C
0006900D
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
0
00D
读得数据
00D
D400000E
DRoe,Ace
0
00E
数据放入A寄存器
00E
40700017
GRSoe,ADD,SV
0
017
变址加运算
017
60080015
Soe,ARce
0
015
得到变址地址
015
00061016
ARoe’,RD,DRce’
0
016
由新地址读得数据
016
D0000006
DRoe,,TRce
0
006
数据存入TR
验证:
5.取源操作数(相对寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
00B
2008000F
PCoe,ARce
0
00F
由PC取得地址
00F
00069C10
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
010
读内存
010
D4000011
DRoe,Ace
0
011
数据存入A
011
20700017
PCoe,ADD,SV
0
017
做变址运算
017
60080015
Soe,ARce
0
015
得到变址地址
015
00061016
ARoe’,RD,DRce’
0
016
由新地址读得数据
016
D0000006
DRoe,,TRce
0
006
数据存入TR
验证:
6.取源操作数(间接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
00B
2008000F
PCoe,ARce
0
00F
由PC取得地址
00F
00069C10
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
010
读内存
012
C0080013
DRoe,ARce
0
013
新地址存入AR
013
00061014
ARoe’,RD,DRce’
0
014
再读内存
014
C0080015
DRoe,ARce
0
015
新地址再存入AR
015
00061016
ARoe’,RD,DRce’
0
016
由新地址读得数据
016
D0000006
DRoe,,TRce
0
006
数据存入TR
验证:
7.取源操作数(直接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
00B
2008000F
PCoe,ARce
0
00F
由PC取得地址
00F
00069C10
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
010
读内存
014
C0080015
DRoe,ARce
0
015
新地址再存入AR
015
00061016
ARoe’,RD,DRce’
0
016
由新地址读得数据
016
D0000006
DRoe,,TRce
0
006
数据存入TR
验证:
取目的操作数(寄存器寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
018
54000007
GRSoe,Ace
0
007
取得目的操作数
第二天
一、设计目标
通过MOV指令来验证6种取目的操作数的方式
二、取操作数微程序
取源操作数(寄存器寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
004
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
005
00000A08
5
008
依据寻址方式转移
008
50000006
GRSoe,TRce
0
006
寄存器寻址
1.取目的操作数(寄存器寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
018
54000007
GRSoe,Ace
0
007
取得目的操作数
验证:
2.取目的操作数(寄存器间接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
019
40080025
GRSoe,ARce
0
025
025
00061026
ARoe’,RD,DRce’
0
026
026
D4000007
DRoe,Ace
0
007
验证:
3.取目的操作数(变址寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
01A
2008001C
PCoe,ARce
0
01C
01C
0006901D
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
0
01D
01D
D400001E
DRoe,Ace
0
01E
01E
40700027
GRSoe,ADD,SV
0
027
027
60080025
Soe,ARce
0
025
025
00061026
ARoe’,RD,DRce’
0
026
026
D4000007
DRoe,Ace
0
007
验证:
4.取目的操作数(相对寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
01B
2008001F
PCoe,ARce
0
01F
01F
00069C20
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
020
020
D4000021
DRoe,Ace,
0
021
021
20700027
PCoe,ADD,SV
0
027
027
60080025
Soe,ARce
0
025
025
00061026
ARoe’,RD,DRce’
0
026
026
D4000007
DRoe,Ace
0
007
验证:
5.取目的操作数(间接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
01B
2008001F
PCoe,ARce
0
01F
01F
00069C22
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
022
022
C0080023
DRoe,ARce
0
023
023
00061024
ARoe’,RD,DRce’
0
024
024
C0080025
DRoe,ARce
0
025
025
00061026
ARoe’,RD,DRce’
0
026
026
D4000007
DRoe,Ace
0
007
验证:
6.取目的操作数(直接寻址):
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
006
00000A18
5
018
依据寻址方式转移
01B
2008001F
PCoe,ARce
0
01F
01F
00069C24
ARoe’,RD,DRce’,PCinc
6
024
024
C0080025
DRoe,ARce
0
025
025
00061026
ARoe’,RD,DRce’
0
026
026
D4000007
DRoe,Ace
0
007
验证:
第三天
一、设计要求
确定取源操作数和目的操作数得方式验证运算类指令
指令助记符
指令编码
入口地址(H)
F
E
D
C
B
A
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
MOVsrc,dst
0
0
0
0
0
1
源地址码
目的地址码
044
ADDsrc,dst
0
0
0
0
1
0
源地址码
目的地址码
048
ADDCsrc,dst
0
0
0
0
1
1
源地址码
目的地址码
SUBsrc,dst
0
0
0
1
0
0
源地址码
目的地址码
SUBBsrc,dst
0
0
0
1
0
1
源地址码
目的地址码
CMPsrc,dst
0
0
0
1
1
0
源地址码
目的地址码
ANDsrc,dst
0
0
0
1
1
1
源地址码
目的地址码
ORsrc,dst
0
0
1
0
0
0
源地址码
目的地址码
XORsrc,dst
0
0
1
0
0
1
源地址码
目的地址码
TESTsrc,dst
0
0
1
0
1
0
源地址码
目的地址码
INCdst
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
目的地址码
0A4
DECdst
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
目的地址码
NOTdst
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
目的地址码
二、运算类指令微程序
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
007
00000800
4
指令执行入口
048
9870006F
TRoe,ADD,SV,PSWce
0
06F
ADD
04C
98B0006F
TRoe,ADDC,SV,PSWce
0
06F
ADDC
050
98F0006F
TRoe,SUB,SV,PSWce
0
06F
SUB
054
9930006F
TRoe,SUBB,SV,PSWce
0
06F
SUBB
058
98C00001
TRoe,SUB,PSWce
0
001
CMP
05C
9970006F
TRoe,AND,SV,PSWce
0
06F
AND
060
99B0006F
TRoe,OR,SV,PSWce
0
06F
OR
064
9A30006F
TRoe,XOR,SV,PSWce
0
06F
XOR
068
98400001
TRoe,AND,PSWce
0
001
TEST
0A4
1A70006F
INC,SVPSWce
0
06F
INC
0A8
1AB0006F
DEC,SV,PSWce
0
06F
DEC
0AC
19F0006F
NOT,SV,PSWce
0
06F
NOT
06F
00000E70
7
070
存结果
070
68000001
Soe,GRSce
0
001
结果送到寄存器
071
60030072
Soe,DRce
0
071
结果送到内存
072
00052001
DRoe’,ARoe’,WR
0
001
三、测试程序、数据及运行结果
1.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
ADD#1234,R1;
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0B61
ADD#1234,R1
测试结果:
2.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
ADDC#1234,R1;
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0F61
ADDC#1234,R1
测试结果:
3.测试内容:
寄存器间接寻址,寄存器寻址
测试指令:
SUB(R2),R3;
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
1143
SUB(R2),R3
测试结果:
4.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
SUBB(R2),R3;
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
1143
SUB(R2),R3
测试结果:
5.测试内容:
寄存器寻址
测试指令:
CMPR1,R2;
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
1822
CMPR1,R2
测试结果:
6.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
AND
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
1822
CMPR1,R2
测试结果:
7.测试内容:
寄存器间接寻址,寄存器寻址
测试指令:
ORR1,(R2)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
202A
ORR1,(R2)
测试结果:
8.测试内容:
寄存器间接寻址,立即寻址
测试指令:
XOR#0101,(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
2769
XOR#0101,(R1)
测试结果:
9.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
TESTR1,R2
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
2822
TESTR1,R2
测试结果:
10.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
INC(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0229
INC(R1)
测试结果:
11.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
DEC(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0249
DEC(R1)
测试结果:
12.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
NOT(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0269
NOT(R1)
测试结果:
第四天为CPU扩充转移指令
一、设计要求
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
007
00000800
4
指令执行入口
092
1810006F
SR,PSWce
0
06F
SAR
094
1820006F
SL,PSWce
0
06F
SHL
096
1810006F
SR,PSWce
0
06F
SHR
098
1820006F
SL,PSWce
0
06F
ROL
09A
1810006F
SR,PSWce
0
06F
ROR
09C
1820006F
SL,PSWce
0
06F
RCL
09E
1810006F
SR,PSWce
0
06F
RCR
三、测试程序、数据及运行结果
1.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
SAR(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0029
SAR(R1)
测试结果:
2.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
SHL(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0049
SHL(R1)
测试结果:
3.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
SHR(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0069
SHR(R1)
测试结果:
第五天
三、移位指令微程序的设计
微地址(H)
微指令(H)
微命令
BM
NA
注释
007
00000800
4
指令执行入口
075
00000676
3
076
JC,JNC,JO,JNO,JZ,JNZ,JS,JNS
076
00000001
0
001
077
A4000001
ARoe,PCce
0
001
0A0
A4000001
ARoe,PCce
0
001
JMP
三、测试程序、数据及运行结果
1.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
JC(R0)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0108
JC(R0)
测试结果:
2.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
JNC(R0)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0128
JNC(R0)
测试结果:
3.测试内容:
立即寻址,寄存器寻址
测试指令:
JMP(R1)
机器码:
内存地址(H)
机器码(H)
汇编指令
0000
0209
JMP(R1)
测试结果:
作业:
取R0的高8位和R1的低8位组合成一个新的16位数据。
MOV#1100H,R2将#1100H的值送入R2,该指令执行完之后R2的值为1100H
MOV#0011H,R3将#0011H的值送入R3,该指令执行完之后R3的值为0011H
MOV1234H,R0将内存中的1234H送入R0,该指令执行完之后R0的值为1234H
MOV5678H,R1将内存中的5678H送入R1,该指令执行完之后R1的值为5678H
ANDR0,R2将R0,R1进行AND运算,使得R0的低8位全为0
ANDR1,R3将R2,R3进行AND运算,使得R1的高8位全为0
ADDR2,R3将R2,R3进行ADD运算,即可得到由R0的高8位和R1的低8
位组合而成的一个新的16位数据
总结:
CPU的课程设计让我们更深的了解计算机从部件到整机的组织结构和工作原理,让我们了解了各个阶段指令的
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- 关 键 词:
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