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计算机组成原理中的模型机机器指令—课件

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简介:
本课件深入解析计算机组成原理中的模型机机器指令,涵盖指令系统设计、数据表示及寻址方式等内容,旨在帮助学生掌握基础硬件架构与工作原理。 本实训采用五条机器指令:IN(输入)、ADD(二进制加法)、STA(存数)、OUT(输出)以及JMP(无条件转移)。其指令格式如下,前四位为操作码: - IN: 0000 0000。表示“DATA UNIT”中的开关状态传输至R0。 - ADD: 0001 000X XXXXXXXX。表示[R0] + [addr]的结果存储在R0中。 - STA: 01XX XX X。将寄存器R0的值写入地址[addr]处。 - OUT: 011X X X XXXXXX。把地址[addr]的内容输出到总线(BUS)上。 - JMP: 010X XX XXXXXXXX。执行无条件转移,即将给定的地址码作为新的程序计数器值。 IN指令为单字长(8位),其余指令均为双字长,并且XXXXXXXX表示对应addr的二进制地址编码。

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客服
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    本课件深入解析计算机组成原理中的模型机机器指令,涵盖指令系统设计、数据表示及寻址方式等内容,旨在帮助学生掌握基础硬件架构与工作原理。 本实训采用五条机器指令:IN(输入)、ADD(二进制加法)、STA(存数)、OUT(输出)以及JMP(无条件转移)。其指令格式如下,前四位为操作码: - IN: 0000 0000。表示“DATA UNIT”中的开关状态传输至R0。 - ADD: 0001 000X XXXXXXXX。表示[R0] + [addr]的结果存储在R0中。 - STA: 01XX XX X。将寄存器R0的值写入地址[addr]处。 - OUT: 011X X X XXXXXX。把地址[addr]的内容输出到总线(BUS)上。 - JMP: 010X XX XXXXXXXX。执行无条件转移,即将给定的地址码作为新的程序计数器值。 IN指令为单字长(8位),其余指令均为双字长,并且XXXXXXXX表示对应addr的二进制地址编码。
  • ——程设
    优质
    《计算机组成原理——模型机课程设计》是一门实践性很强的课程,通过构建简化版计算机模型,帮助学生深入理解计算系统的硬件结构与工作原理。 【计算机组成原理---模型机课程设计】 在计算机科学与技术领域,计算机组成原理是一门核心课程,它深入探讨了计算机内部的工作机制。本课程设计旨在通过实现跳转指令来让学生理解计算机系统的底层运作,并增强对硬件和指令系统概念的认知。 跳转指令是计算机指令系统中的关键部分,可以改变程序的控制流,支持条件分支、循环等复杂的结构。在模型机的设计中,实现跳转指令涉及多个层面:包括设计指令集、微程序以及时序与数据流程分析。 1. **基本模型机系统分析与设计**: 学生需运用计算机组成原理的知识(如运算器、控制器和存储器)来构建一个基础的模型机。这个机器应该能够支持算术逻辑操作及控制流转移,包括跳转指令。 2. **指令集的设计**: 设计一套包含无条件和有条件跳转指令的集合,例如JMP, JZ等。这些指令通常含有目标地址以及可能存在的条件代码。学生需要考虑如何在二进制编码中表示这些信息。 3. **微程序设计**: 微程序是存储器中的控制序列,它们共同执行一条机器指令的功能。这包括确定每个微指令的格式(如操作码、控制字段等)和选择下一条要执行的微地址的方法。 4. **时序设计**: 学生需要规划模型机的时间顺序以确保每条命令正确无误地运行。对于跳转指令,时间序列尤其重要,因为它涉及更新程序计数器值并调整指令流水线。 5. **指令执行流程**: 描述跳转指令的每个阶段(取指、解码、执行和写回等)。在这些过程中,程序计数器(PC)的更改是关键步骤,可能发生在执行或写回阶段。 6. **软件HKCPT的应用**: 使用HKCPT工具进行联机和脱机仿真,观察并记录跳转指令的时间序列及累加器A和其他寄存器、存储区的数据变化。这有助于验证设计的有效性。 7. **课程总结**: 学生需要概述项目中的亮点、遇到的问题以及从中学到的经验教训。这对于反思策略和加深对计算机系统架构的理解至关重要。 通过这样的课程,学生不仅能够增强理论知识的深度,还能提升实践技能,为将来从事计算机系统的开发与优化工作奠定坚实的基础。
  • 程设——基本加减法实现
    优质
    本项目是《计算机组成原理》课程的一部分,专注于在基本模型机上实现加减法指令。通过硬件与软件协同操作,深入理解数据处理指令的工作机制和计算机系统架构的基础知识。 计算机组成原理课程设计包括基本模型机的设计以及加减法指令的实现,并附有详细的源代码与实验报告。
  • 优质
    《计算机组成原理中的模型机设计》一书深入浅出地介绍了如何基于计算机组成原理构建简化版中央处理器及存储系统,适合初学者学习与实践。 我有完整的Proteus原理图和课程设计报告,涉及8位模型机的内容。
  • 程设基本加减法实现.pdf
    优质
    本文档探讨了在《计算机组成原理》课程设计中,如何构建一个能够执行基础加减运算指令的基本模型机。通过详细的设计与实现过程,为学生提供了一个理解计算机硬件工作原理的实践平台。文档内容深入浅出,适合计算机相关专业学习者参考使用。 计算机组成原理课程设计基本模型机的设计-加减法指令的实现.pdf 这段文档主要介绍了在计算机组成原理课程设计中的一个基础项目,即设计一台简单的模型机,并在此基础上具体实现了加法与减法运算的指令功能。这份资料详细地讲解了如何从零开始构建一个能够执行基本算术操作(特别是加、减)的小型计算系统,适合于学习和理解计算机硬件架构的基本概念和技术细节的学生使用。
  • 简易
    优质
    本课程介绍计算机组成原理,并指导学生设计简易模型机,涵盖指令集架构、数据通路和控制单元等核心概念,培养硬件系统设计能力。 设计题目:一台模型计算机的设计与调试 具体内容包括: 1. 数据格式 2. 指令系统 3. 数据通路 4. 时序系统 5. 微指令格式 6. 微程序控制器 7. 微程序流程图 8. 微程序代码表
  • 程设 —— CISC
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    本课程设计基于CISC(复杂指令集计算)模型构建一台模拟计算机,深入探讨其内部结构与工作原理。参与者将掌握高级指令系统的设计及其在实际应用中的优势和局限性。 模型机运行环境:Proteus8 Professional、Windows10;采用定长CPU周期、三数据总线结构运算器的嵌入式CISC模型机。该模型机规定使用定点补码表示法来表示数据,且字长为8位。设计了四大类指令共十六条,包括算术逻辑指令、I/O指令、访问及转移指令和停机指令。
  • 优质
    《计算机组成原理(模型机的设计)》一书深入浅出地讲解了计算机系统的基本架构与工作原理,并通过设计模型机的方式帮助读者理解硬件和软件之间的互动关系。适合计算机专业的学生及爱好者阅读学习。 目录 一、课程设计题目 二、课程设计使用的实验设备 三、课程设计内容与步骤 1. 所设计模型机的功能与用途 2. 数据通路图 3. 微代码定义 4. 微程序流程图 5. 微指令二进制代码 6. 本课程设计机器指令 7. 模型机的调试与实现 (1) 接线图 (2) 写程序 (3) 运行程序 四、总结 一、课程设计目的 1. 掌握整机动态工作过程 2. 了解微程序控制器的设计,构建指令系统 3. 组建模型机,编写应用程序进行调试
  • 程设——简易
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    本课程设计围绕“简易模型机”的构建,深入讲解并实践了计算机组成原理的关键知识点,包括数据通路、控制器设计等,旨在帮助学生理解计算机硬件系统的运作机制。 计算机组成原理课程设计中的基本模型机包含循环右移功能,并在此基础上扩展了更多功能。
  • 优质
    《计算机组成原理》是一门深入讲解计算机硬件系统结构与工作机理的基础课程,涵盖数据表示、指令系统、运算器设计等内容,旨在培养学生理解计算机底层运作机制的能力。 这份复习资料很不错,只是缺少目录,在阅读时不太方便。