目 录
第一章 课程设计简述 ......................................................... 1
1.1 教学目的 ............................................................. 1
1.2 课设任务 ............................................................. 1
1.3 实验设备 ............................................................. 2
1.4 小组分工 ............................................................. 2
1.5 课程设计的时间安排 ................................................... 2
第二章 总体设计思路 ......................................................... 3
2.1 指令系统 ............................................................. 3
2.1.1 机器指令 ....................................................... 3
2.1.2 控制台指令 ..................................................... 4
2.2 硬连线控制器逻辑模块图 ............................................... 4
第三章 设计与调试方案 ....................................................... 6
3.1 设计步骤 ............................................................. 6
3.1.1 硬连线控制器指令周期流程图 ......................................... 6
3.1.2 组合逻辑译码表 ..................................................... 6
3.2 硬连线控制器的硬件描述语言源程序 ..................................... 7
第四章 检验性试验 ........................................................... 8
4.1 基础实验 ............................................................. 8
4.1.1 预制寄存器及其存储器的内容 ......................................... 8
4.1.2 程序设计思路 ....................................................... 8
4.1.3 执行结果 ........................................................... 9
4.1.4 附加功能 ........................................................... 9
4.2 自备检验性试验 ....................................................... 9
4.2.1 制寄存器及其存储器的内容 ....................................... 10
4.2.2 程序代码 ....................................................... 10
4.2.3 执行结果 ...................................................... 10
4.3 程序仿真 ............................................................ 11
第五章 遇到的问题与体会 .................................................... 12
5.1 调试日志 ............................................................ 12
5.2 心得体会 ............................................................ 12
参考文献 ................................................................... 13
附录 ....................................................................... 13
致谢 .......................................................14。
第一章 课程设计简述
1.1教学目的
1、融会贯通计算机组成原理与体系结构课程各章教学内容，通过知识的综合运用，加深对 CPU 各模块工作原理及相互联系的认识；
2、掌握硬连线控制器的设计方法；
3、学习运用 EDA 设计工具，掌握用 EDA 设计大规模复杂逻辑电路的方法；
VHDL：超高速集成电路硬件描述语言 QuartusⅡ：
4、培养科学研究能力，取得设计和调试的实践经验。
1.2课设任务
1、设计一个硬连线控制器，和 TEC-8 模型计算机的数据通路结合在一起，构成一个完整的
CPU，该 CPU 要求：
① 能够完成控制台操作：启动程序运行、读存储器、写存储器、读寄存器和写寄存器。
② 能够执行表 1 中的指令，完成规定的指令功能。 2、在 QuartusⅡ下对硬布线控制器设计方案进行编程和编译。
3、在编译后的硬布线控制器下载到 TEC-8 实验台上的 ISP 器件 EPM7128 中去，使 EPM7128
成为一个硬布线控制器。
4、根据指令系统，编写检测硬连线控制器正确性的测试程序，并用测试程序对硬布线控制器在单拍方式下进行测试，直到成功。
5、在调试成功的基础上，整理出设计文件。
① 硬连线控制器逻辑模块图；
② 硬连线控制器指令周期流程图；
③ 硬连线控制器的硬件描述语言源程序；
④ 测试程序；
⑤ 设计说明书；
⑥ 调试总结。
