发布时间 : 星期四 文章计算机组成原理 课程设计报告更新完毕开始阅读c31d83fb6d1aff00bed5b9f3f90f76c661374c61
2. 计算机中实现乘法和除法的原理 （1）无符号乘法
①算法流程图：
开始
设置乘数、被乘数、累加器
Y
R1是否为0 N
R1进位右移
N
是否进位 Y
R0加入结果寄存器 被乘数R0左移 结束
②硬件原理框图：
L D R
被 判断乘数末位 乘
数 R0 保存结果 ALU
右
移 A W
R1 R2
被乘数 乘数 乘数右移
（2）无符号除法
①算法流程图： 开始
初始化被除数
R0，除数R1，
商R2，计数器
R3
做减法
N Y 余数为负
除数右移 除数右移
商为1 商为0 商左移 商左移
N N 做加法 结束 结束
Y Y 计算余数
输出结果 结束
②硬件原理框图：
商 L D R
左
移 判断乘数末位 R0 （商） ALU
A W R0（计数器）
R1 R2
被除数 除数
3．对应于以上算法如何分配使用COP2000实验仪中的硬件
（1）无符号乘法
硬件名称 实现算法功能描述 寄存器R0 ① 初始化时，用来存放被乘数； ② 在程序执行的过程中，用来存放向左移位后的被乘数。 寄存器R1 ① 初始化时，用来存放乘数； ② 在程序执行的过程中，用来存放向右移位后的乘数。 寄存器R2 计算时用来存放部分积和最后的积 累加器A 执行ADD A,R?（加法）、SHL R?（左移一位）、SHR R?（右移一位）等命令时所必须使用的寄存器。 寄存器W 执行ADD A,R?（加法）、TEST R?,#II（测试R2的末位）等双操作数命令时所必须使用的寄存器。 左移门L 用来实现相应数据左移一位的运算，并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。 直通门D 用来控制ALU的执行结果是否输出到数据总线。 右移门R 用来实现相应数据右移一位的运算，并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。 ① 控制程序按顺序正常执行； 程序计数器PC ② 当执行转移指令时，从数据线接收要跳转的地址，使程序能够按需要自动执行。 ③ 当要从EM中读取数据时，由PC提供地址。 存储器EM 存储指令和数据。 微程序计数器向微程序存储器μM提供相应微指令的地址。 除 数 右 移
μPC 微程序存储器μM 存储相应指令的微指令。 输出寄存器OUT 堆栈ST
（2）无符号除法
硬件名称 寄存器R0 寄存器R1 寄存器R2 寄存器R3 累加器A 实现算法功能描述 初始化时，用来存放被除数和计算后的余数。 ① 初始化时，用来存放除数； ② 在程序执行的过程中，用来存放向右移位后的除数。 在程序执行过程中，用来保存当前算得的商。 当作计数器使用，用来控制程序是否结束。 ① 计算时用来存放中间结果； ② 执行ADD A,R?（加法）、SUB A,R?（减法）等命令时所必须使用的寄存器。 执行SUB A,R?（减法）等双操作数命令时所必须使用的寄存器。 用来实现相应数据左移一位的运算，并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。 用来控制ALU的执行结果是否输出到数据总线。 用来实现相应数据右移一位的运算，并能够控制该运算后的结果是否输出到数据总线。 ① 控制程序按顺序正常执行； ② 当执行转移指令时，从数据线接收要跳转的地址，使程序能够按需要自动执行。 ③ 当要从EM中读取数据时，由PC提供地址。 存储指令和数据。 向微程序存储器μM提供相应微指令的地址。 可以将运算结果输出到输出寄存器OUT（本实验未用）。 当存储于累加器A的值将要受到破坏时，将其数据保存在堆栈ST中，使程序能够正常地执行。 寄存器W 左移门L 直通门D 右移门R 程序计数器PC 存储器EM 微程序计数器μPC 输出寄存器OUT 堆栈ST 微程序存储器μM 存储相应指令的微指令。 可以将运算结果输出到输出寄存器OUT（本实验未用）。 当存储于累加器A的值将要受到破坏时，将其数据保存在堆栈ST中，使程序能够正常地执行。
4．在COP2000集成开发环境下设计全新的指令/微指令系统 设计结果如表所示（可按需要增删表项） （1） 新的指令集
（如果针对乘除法设计了两个不同指令集要分别列表）