计算机组成原理课程设计-基本扩展接口实验

课程设计（论文）任务书计算机科学与工程学院 硬件教研室学 号*学生姓名*专业（班级）*设计题目在一台完整的模型机的基础上,外扩一片接口芯片,完成基本扩展接口实验设计技术参数微指令，接口设计要求将机器指令和微指令编写成规定格式的十六进制文件，然后下载到实验箱上模拟工作量1. 课程设计说明书;2. 画出流程图,编写微指令代码和程序工作计划第16周 学习复杂模型机和接口相关知识第17周 画出流程图,设计微指令，将机器指令和微指令编写成规定格式的十六进制文件第18周 连线,在实验箱上运行参考资料计算机组成原理 第三版（网络版） 白中英主编计算机组成原理实验指导书指导教师签字教研室主任签字2009年 9 月 28 日指导教师评语：成绩： 指导教师： 年 月 日 课程设计（论文）成绩评定表摘要本课程设计是用8255芯片设计实现A口输出，B口输入，结果并用LED单元灯显示输出结果。8255方式0是基本输入/输出方式，A、B、C三个口中任何一个口都可提供简单的输入和输出操作，不需要应答联络信号，即可用于无条件传送的场合，也可以用作查询方式传送。当采用查询方式传送时，原则上可用A、B和C三个口的任一位充当查询信号，但通常都是选用C口充当查询信号，这和C口的编程有关。通常把C口的4位(高4位或低4位)规定为输出口，用以输出一些控制信号，把C口的另4位规定为输人口，用以输入外设的状态。方式1是一种选通输人偷出方式，A口和B口均可工作在这种方式。方式1可作为查询式传送方式，此时握手联络信号，C口要用6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络信号。方式1也可用作中断方式，此时要写对应的C口的按位置位字，打开中断。方式2是A口独有的双向传送方式，一般使用中断传送方式。 根据8255的端口输出/输入方式进行编程，设计微指令，微程序。关键词： 8255芯片，微指令，端口A、B、C，方式0、1、2目录摘要III一.概要设计111设计目的112设计仪器113设计内容1二.详细设计621系统需求分析622系统目标623功能分析624详细步骤6三总结10参考文献11一.概要设计11设计目的1. 在构成一台完整的模型机的基础上，控制真实的外围接口芯片，进行基本的接口实验；2. 本设计外扩一片8255接口芯片，完成基本并行口实验；3. 该设计旨在编写实现端口的读写，掌握其指令格式。12设计仪器 TDXCM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干；PC机一台。13设计内容部件实验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元控制信号，实现特定指令的功能，这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。 本实验编写实现端口的读写，其指格式如下：端口读指令：助记符 CIN D,R0指令格式 表1-1端口读指令格式1 1 1 0RID其中第一个字节前四位为操作码，D为端口地址，其功能是将端口为D的端口内容写入至寄存器Ri中。端口写指令：助记符 COUT Ri, D 指令格式 表1-2端口写指令格式1 1 1 1RID其功能是将Ri寄存器中的内容写至以D为端口地址的端口中。地址         内容          助记符                说明 00            50          IN                 ；输入10000010（B入，A出）01            20          COUT03H      ；R003H02            03                             03            10         CIN                  ；BR004            01                            05            20          COUT                ； R0A06            00 为了向RAM中装入程序和数据,检查写入是否正确,并能启动程序执行,还必须设计三个控制台操作微程序.存储器读操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB,SWA 为”0 0”时,按START微动开关,可对RAM连续手动读操作.存储器写操作:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为”0 1”时,按START微动开关可对RAM进行连续手动写入.启动程序:拨动总清开关CLR后,控制台开关SWB SWA置为“1 1”时,按START微动开关,既可转入到第01号“取址”微指令,启动程序运行.上述三条控制台指令用两个开关SWB SWA 的状态来设置,其定义如下表1-3读写变化SWBSWA控制台指令001011读内存（KRD）写内存（KWE）启动程序（RP）根据以上要素设计数据通路框图,如图1-1。图1-1 数据通路框图当全部微程序设计完毕之后，应将每条微指令代码化：PC>ARPC+1P1RAM>BUSBUS>IRSW>BUSBUS>RDRI>DPC>ARPC+1RAM>BUSBUS>ARPC>ARPC+1RAM>BUSBUS>ARPC>ARPC+1RAM>BUSBUS>ARRI>DD>RI 运行 01 02 10 IN COUT CIN COUT 10 11 12 13 71 36 71 01 72 67 72 01 01 01 控制台： 00 10P4 WRITE READ RUN 21 20 13PC>ARPC+1PC>ARPC+1RAM>BUSBUS>DR1RAM>BUSBUS>DR1 14 22 01 74 73DR1>RAMDR1>RAM 图1-2 微程序流程图表1-6 二进制微代码表微地址S3CNRDM17 M16ABPuA5uA00 00 0 0 0 0 001 10 0 00 0 01 0 00 0 1 0 0 00 10 0 0 0 0 001 11 1 01 1 01 1 00 0 0 0 1 00 20 0 0 0 0 000 11 0 00 0 00 0 10 0 1 0 0 01 00 0 0 0 0 001 11 1 01 1 01 1 00 1 0 0 1 01 10 0 0 0 0 001 11 1 01 1 01 1 00 1 0 1 0 01 20 0 0 0 0 000 10 1 00 0 00 0 00 1 0 1 1 11 30 0 0 0 0 001 10 0 00 0 00 0 00 0 0 0 0 11 40 0 0 0 0 000 00 1 00 0 00 0 00 1 1 0 0 02 00 0 0 0 0 000 00 0 10 0 00 0 00 0 0 0 0 12 10 0 0 0 0 001 11 1 01 1 01 1 01 1 0 1 1 12 20 0 0 0 0 001 11 1 01 1 01 1 01 1 1 0 0 16 70 0 0 0 0 000 11 1 00 0 00 0 01 1 1 0 0 07 00 0 0 0 0 001 00 0 10 0