1、一、引言課程設計的目的綜合運用所學計算機原理知識,設計并實現較為完整的計算機設計內容a)b)c)d)e)減法程序輸出燈循環亮程序除法程序乘法程序（乘數和被乘數各為 1 字節，要求結果必須是兩字節）用微指令設計三數異或（R0R1R2）指令3.設計要求采用 Dais-CMH+計算機組成原理教學實驗系統內含的三套模型機的其中一套模型機3 實現上述設計內容。二、系統介紹1.Dais-CMH+計算機原理教學實驗系統的原理及使用方式Dais-CMH+計算機組成原理教學實驗系統是啟東計算機沿用國際流行的 EPLD（CPLD）大規?？删幊踢壿嬈骷脑O計、研制的新一代適合于計算機組成原理教學的智能型實驗裝置，

2、系統采用內、外總線結構，按開放式的要求設計了各關聯的單元實驗電路，除進一步規范了可組成的原理計算機結構外，也為實驗教學提供了充足的軟硬件可設計空間，在實驗電路構造方面，系統提供了多種，可按層次組合方式逐次構造不同復雜程度的實驗電路及模型計算機，可以通過多種“原理計算機”的設計方法靈活全面地支持“計算機組成原理”課程的實驗教學，滿足不同層次和不同教學環節的要求，是完全符合教學規律及開放式實驗教學方法的高檔實驗設備。復雜模型機 3 的原理指令系統本模型機共有 16 條基本指令，其中算術邏輯指令 7 條，內在指令和程序控制指令4 條，輸入輸出指令 2 條，其它指令 1 條，下表列出了各條指令的格式、

3、匯編符號、指令功能。匯編符號指令格式功能CLRRd1 1 1 000Rd0 RdMOVRd,Rs0 0 0 1RsRdRs RdADCRd,Rs0 0 1 1RsRdRs+Rd+CYRdSBCRd,Rs0 1 0 1RsRdRs-Rd-CYRdINCRd0 1 1 100RdRd+1RdANDRd,Rs1 0 0 1RsRdRsRdRdCPLRd1 0 1 100RdRdRdRRCRd1 1 0 100RdCYRsRLCRd1 1 1 100RdCYRsLDAM,D, Rd0 M 000RdERdSTAM,D, Rd0 M 001RdRdEJMPM,D0 M 01000EPCBZCM,D0 M

4、 01100當 CY=1 或Z=1 時,EPCINRd,SW1 0 0 000RdSWRdb) 數據通路c) 微程序流程圖OUTRd,LED1 0 1 000RdRdLEDHLT1 1 0 00000停機d) 部分微控制代碼e) 實驗連線圖三、設計原理減法程序程序流程圖功能及參數說明 R0：被減數 R2：減數R0-R2R2原程序代碼P00 P01 P02P03808252A2；IN；IN；SBC；OUTR0,SW R2,SW R2,R0R2,LED數據開關R0數據開關R2 R0-R2R2將結果送到LED 燈顯示燈循環亮程序程序流程圖功能及參數說明 R0：存放輸入的一個數通過對輸入的數循環原程序

5、代碼實驗燈循環亮P00P01 P0280F0 A0；IN；RLC；OUTR0,SWR0 R0,LED數據開關R0將 R0一位將 R0 的值送到LED 燈顯示輸出到 LED 燈將輸入的數循環后放回寄存器輸入一個數,如 01H開始輸出到 LED 燈減法指令輸入減數輸入被減數開始P0308,01；JMP00,01跳到地址單元 01除法程序程序流程圖R0 為 0 或R0數據開關R2 R1 清 0R2 取反碼R21 得補碼將 R0 的值賦給地址單元20R0+R2R0判斷，跳轉將20的值賦給 R0停機 商累加跳轉到地址單元 05R1M,DNR2 加 1補碼相加求差后值放回R0R0 值付給地址單元20除數求

6、反加 1 得補碼R1 清 0輸入除數到 R2停機，結束輸入被除數到R0將20的值賦給 R0開始乘法程序程序流程圖Y是否為 0？NY功能及參數說明 R1：被乘數 R2：乘數原程序代碼P00 P01 P02P038182E0 04,30；IN；IN；CLR；STAR1,SW R2,SW R0R0,30H數據開關R1數據開關R2 R0 清 0將 R0 的值賦給地址單元 30H停機輸出高低位進位判斷YR1=0？NR+中間結果1低兩位加被乘數高兩位清 0R0 取反加 1輸出 0N輸入乘數 R2輸入被乘數R1開始P05 P07 P08 P0A P0B P0C P0E P10 P12 P13 P14 P16

7、 P17 P19 P1B P1C P1E P20 P21 P23 P24 P26 P27P2904,32540C,20 E0580C,2005,3100,3270520C,218204,3200,31310C,2408,10E1 00,30 C0 00,307004,3008,1E；STA；BC；BZC；CLR；SBC；BZC；STA；LDA；INC；SBC；BZC；IN；JMP；LDA；ADC；BZC；JMP；CLR；LDA；HLT；LDA；INC；STA；JMPR0,32H R0,R1 20HR0 R0,R2 20H R1,31H R0,32H R0 R2,R0 21H R2,SW 32H

8、 R0,31H R2,R0 24H10H R1R0,30H將 R0 的值賦給地址單元 32H R1-R0R0判斷 CY 或Z 標志位為 1 則轉移R0 清 0R2-R0R0判斷 CY 或Z 標志位為 1 則轉移將 R1 的值賦給地址單元 31H將 32H 的值賦給 R0 R0+1R0R0-R2R2判斷 CY 或Z 標志位為 1 則轉移數據開關R2跳轉到 32H 單元 將 31H 的值賦給 R0 R0+R2R2判斷 CY 或Z 標志位為 1 則轉移跳轉到 10HR1 清 0將 30H 的值賦給 R0停機將 30H 的值賦給 R0 R0+1R0將 R0 的值賦給地址單元 30H跳轉到 1EH 單元

9、R0,30H R0 R0,30H1E三數異或指令程序流程圖b) 功能及參數說明 R0：存放第一個數 R1：存放第二個數R2：存放第三個數c)原程序代碼微指令： M25 M0F M0D M21 M27 M17程序：80A0 50 C0 A050000036000036080402080402F0 B0 84 E4 E808P00 P01 P02 P03P0480818251C0；IN；IN；IN；XOR；HLTR0,SW R1,SW R2,SWR0,R1,R2數據開關R0 數據開關R1 數據開關R2 R0R1R2R1停機結束R0R1R2R1輸入數 3輸入數 2輸入數 1開始四、課程設計步驟確定題目要求設計出實驗流程圖確定所用的寄存器寫出程序代碼5. 輸入代碼運試6. 修改程序，直到程序運動正確五、調試小結問題及總結:實驗的設計, 只要用的是 3 號復雜模擬機的指令, 用到的寄存器只有 R0,R1,R2, 但乘法運算是通過累加來實現的, 而且每一個累加之后, 都要計算剩下的累加次數, 所以要用到的寄存器大于 3 個, 而指令中, 涉及寄存器的也只有 R0,R1,R2 三個, 所以要想找到其他的方法來存放運算數據.解決方法:利用指令, 在內存中開辟兩個地址單元, 用來存放計算結果或者其他數據, 其