《计算机组成原理》课程设计报告—微程序设计.docx

《计算机组成原理》
课程设计报告
——微程序设计

指导老师：肖铁军，赵蕙

学院：计算机学院

班级：信息安全1501

姓名：周里威

学号：3150604044

一、个人感想
这一个多星期的课设做下来真是收获超大，我强烈建议以后的课可以实验课理论课对半开，现在我们的实验课真是太少了，平时上课基本听不懂，没有实验课根本学不到什么。
我刚开始学习计算机组成原理这门课程的时候感觉，这课怎么这么难啊，什么也看不懂，什么也听不懂，除了介绍一些基本的概念的时候，都没听懂过课讲真，于是乎考试也是一脸懵逼，就挂了。。。。。。。。但是其实上课期间的实验课还是挺有意思的，能够让我稍微了解一点计算机组成原理的一丁点，但是并没有什么卵用，我还是对之啥也不懂，在这挂科加上啥也不懂之际，迎来了可亲可爱的课设。
课设第一天，我在老师在人没来齐就走了的情况下扯了半小时的蛋才开始问到大神，他说老师让我们自己瞎搞先。。。。。
我当时心里真是一万个Whatthehell跑了出来，后来才了解原来这是老师的良苦用心，要是一开始就讲讲讲我也是啥也听不到，还不如先实际操作一下先，老师再讲，效果更好（但最好也要先告诉我们该干什么），于是在大神的帮助下，我开始看书上什么微指令，什么寻址方式，什么汇编指令等等东西，好在我还有之前实验的基础，才看了10分钟就看不下去了。。。。。。
于是在社霸们的神奇的搜寻下，一个牛逼学长的报告已经在群里传开了，于是我顺利的完成了第一天的任务，虽然是抄的，但是我知道只是抄是没用的，于是我就不厌其烦的叨扰大神，让他给我一点一点得讲了每一条指令，每一个数据通路运行图上各个部件是啥有啥用等等，虽然有些似懂非懂，但是我似乎领悟到了什么。
第二天开始，我感觉我每天都能学到很多新知识，经过4天的洗礼，我感觉我已经从啥也不懂的小白晋级为青铜圣斗士了，有时其他同学不懂的问题我也能回答一些了，就在我觉得我可以爆发小宇宙的时候，堆栈和中断横亘而来，给了我一个猝不及防的打击，前4天的任务我已经提前半天完成，可剩下的半天我却一点都整不出来，然而听说隔壁的大神已经开始写报告了。。。于是我开始方了，屁颠屁颠的跑去请教大神，于是我又自己加班跟着另一个班一起做，这么难的东西当然要多花时间才能搞定的啦，虽然到最后都没有完全搞定，但是堆栈，中断的基本原理和简单测试还是实现了，这让我感到一丝安慰，突然发现我的感想似乎写得有点长了。。。。。。
总结一下，实验是个好东西，课设真的很有趣。
二、项目任务
本项目的任务是针对第2章所述的OpenJUC-II教学机模型机，设计控制器的微程序，实现该模型机的指令系统。通过课程设计理解指令的执行过程，指令系统与硬件的关系，进而加深对计算机的结构和工作原理的理解。
报告主体
报告我分为三个阶段来描述
1熟悉寻址方式阶段；
2了解算术，逻辑，移位，程序控制等基本常用指令阶段；
3尝试堆栈与中断有关指令阶段；
1熟悉寻址方式阶段
阶段开始我当然是熟悉数据通路图上画了什么

AR：地址寄存器；DR：数据寄存器；IR：指令寄存器；
PC：时钟信号；SP：栈顶指针寄存器；TR：临时寄存器；
ALU：运算器；SHIFTER：移位器；A：暂存寄存器；
GRS：寄存器组；IB：总线；WD：写；RD：读；
PSW：程序状态标志位；XXoe：出口；XXce：入口。

此阶段第二步是熟悉基本的微指令，取指令，取源操作数，取目的操作数，执行指令，保存数据。

以汇编指令MOV#0001H,0033H为测试

（1）取指令的微程序
微地址（H）微指令（H）微命令微指令运行效果00020080001PCoe,ARoePC送出信号0030到AR00100069002ARoe’,RD,DRce’,PCinc主存读出地址0030的内容即测试汇编指令到DR002CC000003DRoe,IRceDR把指令送到IR00300000404BM=2BM=2是多分支转移，取源操作数入口为004，所以转向004H。
（2）取源操作数微程序
微地址（H）微指令（H）微命令微指令运行效果00400000A08BM=5取源操作数入口BM=5,NA=008H为寄存器寻址，立即寻址入口为00BH。00B20080012PCoe,ARcePC送出信号0031到AR01200069016ARoe’,RD,DRce’,PCinc主存读出地址0031的内容即源操作数到DR016D000006DRoe,TRce立即寻址直接把立即数放入TR取出的源操作数放在TR中，转到取目的操作数的微程序入口006H
（3）取目的操作数微程序
微地址（H）微指令（H）微命令微指令运行效果00600000A28BM=5取目的操作数入口BM=5,NA=028H为寄存器寻址，直接寻址入口为02CH。02C2