目前的教学情况
《计算机组成原理》是一门重要的计算机基础课,它讲解了计算机从部件到整体的组织结构和工作原理,由于微电子和计算机学科的迅速发展,对该课程教学提出了更高的要求。教学方式有理论讲解和实验两种,实验是教学中的重要环节,目前的实验教学偏重于验证计算机的工作原理,效果并不是很理想,以后的实验的发展趋势是将更多的偏向于设计。
§2 设计一个实验计算机
为教学改革作论证,用FPGA实现了一个实验计算机,其硬件控制是由微程序实现。计算机的结构中,位于最底层的是逻辑线路,也叫硬件,是由机器语言直接操纵的。如果计算机的控制器是由微程序的方式构造的,这一层便是微程序级,其功能是将每条机器指令转化为一系列由微命令对应的微程序,按微程序的先后顺序发出控制命令,就可导致数据在硬件内流动,完成一条指令的功能。这些由微指令组成的微程序是被固化于只读存储器ROM中的,因此也叫做“固件”。除了硬件设计人员,人们一般不知道它的存在。
为了验证所设计的实验计算机的正确性,需要编写程序到机器上运行,看是否达到预期的效果就可以判断计算机的设计是否正确。
§3 面临的问题
学生在做实验时,为了验证自己设计的模型机,通常是写一段程序在上面运行一下,如果还是用机器指令的话,工作量是相当大的,这样就体现不出实验的重点了。如果能给出一套汇编指令和相应的汇编器,学生直接用这套汇编指令编写程序来验证所设计的模型机,然后用汇编器对所编写的汇编程序进行编译,再把生成的机器代码文件下载到模型机上运行验证,这样学生可以用较少的时间来验证,而把更多的时间放在模型机的设计上。
不同的机器有不同的指令系统,因此也没有通用的汇编器。例如我们通常用的汇编程序是针对Intel公司的8086系列机型的,它的那套汇编指令跟我们设计的汇编指令完全不同,因此我们的指令系统不适合它的汇编器。
这种情况下,就要自己设计一个针对此指令系统的汇编器。
目 录
摘 要 iii
第一章 问题的提出 1
§1 目前的教学情况 1
§2 设计一个实验计算机 1
§3 面临的问题 1
第二章 解决的方案 2
§1 汇编器生成的一般过程 2
§2 自己独立编写汇编器 3
§3 用词法语法自动生成工具 4
第三章 解决的工具 7
§1 词法分析器LEX的使用 7
§2 语法分析器YACC的使用 8
第四章 汇编器的设计 10
§1 模型机上定义的指令系统 10
§2 LEX与LEX源程序 11
§3 BYACC与YACC源程序 12
第五章 汇编器的实现 20
§1 Win32控制台下的调试 20
§2 Visual C++ 6.0 的使用 20
§3 MFC界面的设计 21
第六章 汇编器的运行结果 23
§1 最终程序界面 23
§2 几个输入的源程序及输出的目标代码 23
总结 25
参考文献 26
致谢 27
附录一 指令模板文件 28
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