基于TEC-XP实验平台的仿真系统设计

通过分析计算机组成原理实验实际教学过程中实验设备不足,受课时、场地等因素制约多的问题,研发了基于TEC-XP指令级、微体系级仿真系统以及三大部件实验的仿真软件,并将该仿真软件移植到智能手机平台,更加方便学生随时随地做实验预习和模拟演练。实践结果证明,该仿真系统的应用实施,使学生不受设备、课时及场地等因素的制约,提高了学生预习效果,并在一定程度上降低了实验设备损坏率。

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。

TEC-XP16教学机上C语言运行环境的实现

在TEC-XP16教学机中,已经利用教学机的汇编指令实现了BASIC语言解释执行程序,能够运行BASIC语言程序。为了支持使用更广泛的C语言程序的运行,在BASIC语言解释程序基础上,利用教学机的汇编指令设计C语言解释程序,能够在TEC-XP16教学机上执行C语言程序,能够支持while循环语句、if语句、函数调用,支持按值传递和按地址传递2种函数参数传递方式。在TEC-XP16教学机模拟软件上对C语言程序进行仿真运行,仿真结果表明所设计的C语言解释程序能够支持C语言程序在TEC-XP16教学机上的正确运行。

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。

一种高效的浮点数除法指令设计实现方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点数除法指令的问题,设计了一种32 bit浮点除法指令以及实现32 bit浮点数除法运算的算法。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,提出了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浮点数除法指令的算法是正确的,平均只需要2.16 s就能根据汇编语言程序表自动生成微程序表,平均只需1.3 s就能根据微程序表等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序,极大提高了浮点除法指令的设计实现效率。该方法也可推广到其他复杂指令的设计。

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。

一种快速的浮点乘法指令设计方法

为解决TEC-XP16教学机缺少浮点乘法指令的问题,基于TEC-XP16教学机,提出微程序控制器中32位浮点乘法指令的一种快速的设计方法。为解决人工方式将每条汇编指令转换成一条或多条微指令速度慢且容易出错等问题,提出一种能够根据汇编程序自动生成微程序的方法。为解决手工修改控制器ABEL语言源程序速度慢及容易出错等问题,提出一种能够自动修改控制器的ABEL语言源程序的方法。实验结果表明,所设计的32位浮点乘法指令的功能是正确的,平均只需要1.9 s就能根据汇编程序表自动生成微程序表,平均只需0.7 s就能根据微程序表等自动修改并生成控制器ABEL语言源程序,极大提高了浮点乘法指令的设计速度。该方法也可推广到其他复杂指令的设计上。

串行通信技术的虚拟实验设计

基于面向对象的程序设计思想,对计算机组成原理中的串行通信接口进行了分析和设计.利用VC++语言模拟实现了计算机组成原理实验箱(Tec-xp)中的串行通信接口实验,验证了实验箱(Tec-xp)上串行通信接口芯片Inter8251以及COM接口的功能,给学员提供一个具有自主性的实验环境.