东北大学秦皇岛分校
计算机组成原理课程设计
专业姓名班号学生姓名指导教师设计时间
课程设计担当书
专业： 学生姓名：
设计主题：指令系统及七级解码器设计
一、设计实验条件
硬件： PC
: VHDL
二、设计任务和要求
19命令
4位BCD码加法器
要求：结构：单总线、数据总线；
:内存容量K*8bit
控制器：用硬连接控制器实现操作控制信号
:实现加法减法操作的单累加器
：
——输入：用开关输入二进制
——输出：数码管和LED显示
规模：命令、类型、寻址方式3、设计报告内容
指挥系统设计：
课程设计中设计的命令为第19命令，需要明确各命令的功能、命令类型的寻址方法等。 表中列出了本次设计中使用的命令的内容
表1本次设计的命令
指令型功能19SUBC A、MM算术运算指令是否从累加器a中减去寄存器MM地址的值，再减去进位25OR A、r？ 逻辑运算指令累加器a“或”寄存器r？ 的值42JZ MM逻辑运算指令在零标志R_Z=1时，将跳至MM地址
2、模型机硬件设计：
因为计算机正在输出BCD代码，所以要在数码管上显示十进制数字，必须首先将BCD代码转换为7段字体数码管所需的代码。 能够将计算机输出的BCD码转换为七级字体代码，使数字码管显示十进制数的电路称为“七级字体解码器”。
逻辑电路设计：位BCD码加法器将实现多位二进制加法的电路称为加法器，通过二进制可以解决1(1) 10的功能。
【系统设计】
图2是模型机逻辑框图
图2是图1单元整体的逻辑框图
图2芯片管脚
CPU逻辑块指令系统设计
及地址方式参照表
微操作控制信号
指令执行流程
流程如表所示。
的执行过程
从数19SUBC A，MM累加器a中减去寄存器MM地址的值，010010XXT7PC-MARPCOE，MAREN，T6EMMAREMEN，EMRD，mare nt5 PC1- PC went4em-mard 的值011000XXT4R-DB
US-WR、DBUS、WT3W、A-ALUW、a、ALU42JZ MM零标志R_Z=1时，跳转至MM地址101001XXT7时，pcmaremwdbust6PC-marpcmaremwwt 7
用流程图表示如下。
SUBC A，MM OR A，r？ JZ MM
T5 T5 T5 T4
T4 T4 T4 T3
T3 T3 T3
图4指令的执行流程图【系统实现】
模型机的实现)
(1)逻辑电路的图形符号显示、功能
电路图符号如下。
电路的图形符号
(2)与指令相关的微操作控制信号
)3)系统实现
2 .逻辑电路设计)
)电路的图形符号显示、功能
图6的4位BCD码加法器的图形符号表示
)的实现
【系统测试】
)模型机的实现)
功能模拟
使用的波形如图所示
图7模拟中使用的波形图
2、RTL级逻辑电路
的RTL级电路图如图所示
图97段解码器RTL级电路图((2)硬件测试() ) ) ) ) ) ) ) ) )。
1、功能模拟
波形图如下。
使用的波形图
2、RTL级逻辑电路
的RTL电平逻辑电路如图所示。
的RTL级逻辑电路
【总结】
假设课堂上出现了很多问题，首先是软件的使用。 就是接触XILINX软件。 软件的很多功能和使用方法都不清楚。 虽然不能理解很多选择，但是会寻找资料，或者询问学生终于学会的熟练使用方法。 而且，那个波形图的制作，很多次都是用红外线，表示错误，和同学们小组讨论后才知道正确的做法时，没有任何想法，不知道该怎么设计。 然后去图书馆借书，查资料，在网上查资料，和相关课题的同学一起讨论，讨论最后记住的设计。
【体会】
我的第一步，首先学习软件。 了解软件的功能和使用方法，不知道新软件的很多功能，自己去百度，看看老师给的资料，听同学讲解，终于基础使用他们可以做图和波形图，到了下一个最困难的时候，就是了