计算机组成原理课设报告 - 图文

5. 组合逻辑控制器

说明：

依据指令执行流程，此处5条指令都被设计为两个指令周期，第一个周期3个节拍，第二个周期5个节拍。

各控制信号逻辑表达式如下：

EMRD=M0*T1+INS11*M1*T6+(INS11+INS20+INS48)*M1*T4

PCOE=M0*T2+INS11*M1*T7+INS48*M1*T6+INS20*M1*T5+INS52*M1*T3 EMEN=M0*T1+INS11*M1*T6+(INS11+INS20+INS48)*M1*T4 IREN=M0*T0

MAREN=M0*T2+INS11*M1*T7+INS48*M1*(T6+T4)+(INS11+INS20)*M1*T5 STEN=INS48*M1*T5+INS52*M1*T3 FEN=(INS11+INS20)*M1*T3

WEN=M0*T1+INS11*M1*(T6+T5+T4)+INS20*M1*T4 AEN=(INS11+INS20+INS33)*M1*T3 X2-X0=INS52*M1*T3 S2-S0=INS11*M1*T3

其他信号逻辑表达式恒为假。

6、微程序控制器设计：

设计本模型机的编号和微指令命令如下： 编号 10 15 30 42 60 微命令 EMRD IREN FEN X0 S0 编号 2 5 8 11 14 微命令 PCOE MAREN WEN X1 S1 编号 3 6 9 12 15 微命令 EMEN STEN AEN X2 S2 操作控制字段占15位，模型机共有64条指令，用9位下址字段可表示512条微指令，判断字段为4位。

微指令格式如下图：

控制字段

取指微指令： 控制字段 1 1 微地址：000H 控制字段 1 1 1 微地址：001H 控制字段 1 判断字段 下址字段 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 判断字段 下址字段 微地址：002H

“判断字段”取值为“1111”，表示由微程序入口地址产生器形成指令的第一条微指令。 “判断字段”取值为“0000”，表示顺序执行微指令。 10号指令ADDC A,@R?的微指令： 控制字段 1 1 微地址：008H 控制字段 1 1 1 微地址：009H 控制字段 1 1 微地址：00AH 控制字段 1 1 1 微地址：00BH 控制字段 1 1 微地址：00CH

判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 15号指令SUB A, EM的微指令： 控制字段 1 1 微地址：018H 控制字段 1 1 1 微地址：019H 控制字段 1 1 微地址：01AH

30号指令MOV A, @R?的微指令： 控制字段 1 微地址：028H

42号指令JZ EM： 控制字段 1 1 微地址：038H

控制字段 1 微地址：039H 控制字段 1 1 1 微地址：03AH 控制字段 微地址：03BH

60号指令RET 控制字段 1 1 1 微地址：048H

【系统实现】

模型机实现 1.七段译码器

（1）逻辑电路的图形符号表示、功能

判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 判断字段 下址字段 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1

（2）系统实现

library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity decoder is port (

number: in std_logic_vector(3 downto 0) ; segment: out std_logic_vector(6 downto 0) );

end entity decoder;

architecture behave of decoder is begin

with number select segment <=

\