TEC-XP16教学机浮点运算指令快速设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点运算指令的问题,设计32 bit浮点加法、32 bit浮点减法、32 bit浮点乘法、32 bit浮点除法指令以及实现浮点运算的算法。为解决人工方式设计微程序和修改微程序控制器源程序效率低且容易出错等问题,提出一种能够由汇编语言程序自动生成微程序以及能够由微程序自动修改控制器ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32 bit浮点运算指令的功能是正确的,平均5 s之内就能根据汇编语言源程序自动生成微程序,平均2 s之内就能根据微程序等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。     

微程序控制器扩展指令研究

在控制器中设计新指令是控制器教学中比较难的内容。为解决TEC-XP16教学机缺少乘法指令和除法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,介绍微程序控制器的基本组成与工作原理,分析在微程序控制器中扩展指令的主要过程,提出一种微程序控制器中MUL乘法指令与DIV除法指令的设计方案;以扩展MUL乘法指令为例,详细介绍在TEC-XP16教学机微程序控制器中设计实现扩展指令的完整过程;以实验方式验证了所设计和实现的乘法指令与除法指令的功能。所提出的设计方法对微程序控制器部件的教学与实验有一定的指导作用。     

微程序自动生成系统MAGS

本文简要地介绍了微程序自动生成系统的基本组成.该系统以不依赖机器的微程序设计高级语言MAGL描述的源程序为输入,经过编译系统的词法分析、语法分析、微指令生成、微地址分配,产生目标微程序.本文还对该系统的应用和系统的改进作了简要说明.     

汇编程序自动构造的研究与实现

通过对指令系统的分析,提出了一种可根据用户提供的机器指令格式、CPU的硬件结构以及操作教寻址方式等信息,自动构造术同的汇编程序的方法,阐述了该方法的设计思想和程序实现.通过该方法生成的汇编程序可正确地完成汇编源程序到目标程序的翻译过程,自动化程度高,提高了软件的生产效率,可用于微机系统汇编程序的自动构造.     

CPU与简单模型机设计实验中的关键问题分析

模型机设计实验是计算机组成原理实验中的一个综合性较强的实验,要求学生在掌握各部件单元电路的基础上,构建一台模型计算机。文章选用TD-CMA实验教学系统,针对采用微程序控制器设计的CPU与简单模型机设计实验,从连线排查、指令设计、微程序设计、指令控制、程序运行等方面分析该实验中的关键问题,并给出每个问题的解决方法。     

基于FPGA自主控制浮点加减乘除控制器设计

为实现一种多浮点操作数乘法运算的自主运算控制器,提出了一种基于FPGA并行操作的硬连接电路的多浮点数乘法运算控制器及其时序控制的方法,该控制器对一条多浮点操作数乘法运算指令的命令字和多浮点操作数连续写入并存储,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成读出浮点操作数执行乘法运算,写入存储多浮点操作数过程与执行乘法运算命令的过程能够并行进行;在控制器执行乘法运算命令过程中,系统可以读出执行命令过程中的中间结果和最终运算结果;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析命令字与多操作数在内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;设计完成后通过仿真测试可知,该控制器运行的最高频率为250MHz,从输入到输出端口最小延时是3.185ns,最大延时是15.336ns,且能够自主完成浮点数乘法运算。     

VAX—11/780主机微程序分析工具

本文介绍了针对超级小型机VAX-11/780CPU和FPA(浮点加速器)微程序的辅助分析工具。文中对该超级小型机的微程序控制机构作了简要分析,指出该机采用了多种存贮逻辑取代一些组合逻辑和时序逻辑,以简化控制机构,这是超级小型机的设计技巧之一。分析工具将微程序码点解释为微命令语言(亚寄存器级语言)和微命令组宏定义语言(寄存器传输级语言)。文中不但说明了实现这两种语言逆汇编的方法及策略,还简介了宏定义语言的使用。分析工具能模拟指令译码等功能转移和其它微下址形成功能,因此在逆汇编程序支持下,它能按照流程,逐条地给出各条微指令的操作内容。文中还对改善分析工具使用环境的外围程序作了说明,其中在宿主机上的模拟汇编程序能减少录入数据时的错误,并使得批量分析成为可能。总之,该工具使分析人员从繁杂的逆汇编和下址分析工作中解脱出来,以便集中精力致力于微程序设计的核心问题上。     

一个微程序控制的模型机

本文着重介绍一台大型计算机的模型机中采用的微程序控制器。由于大型计算机的速度高、指令繁多、设备复杂,因此所采用的微程序控制器应能适应这些特点。本文所介绍的内容,就是提出一个解决大型机中所用微程序控制器的方案,以及一些具体的实现方法。这台模型机曾于1971年装銲出来,经过调试和稳定性考验,证明所用方案是稳定可靠的。     

Cortex-M3内核浮点型运算的研究与实现

通过分析Cortex-M3内核的结构与浮点型格式,充分利用Cortex-M3内核中的分支预测、单周期乘法、硬件除法等众多功能强大的特性,使用Thumb-2指令集实现了单精度浮点型的加、减、乘、除与比较运算,并给出了加减法运算的流程图和除法运算的源程序.     

基于VC++的微程序控制器虚拟实验设计

基于面向对象的程序设计思想,对计算机中的微程序控制器进行了分析和设计。利用VC++语言模拟实现了计算机组成原理实验箱(Tec-xp)中的微程序控制器实验,验证了实验箱(Tec-xp)各种指令的功能,给学生提供一个具有自主性的实验环境。