3_11实验五微程序控制器的组成与实现实验 王伟
微程序控制器组与微程序设计实验报告
微程序控制器组与微程序设计实验报告实验目的：1.了解微程序控制器组的组成和工作原理；2.掌握微程序设计的基本方法；3.学习使用微程序设计语言进行微程序编写；4.验证微程序的功能和正确性。
实验仪器：1.微程序控制器组；2.计算机。
实验原理：实验步骤：1.设计微指令集：根据实验要求，设计微指令的功能，并确定每个微指令的格式和编码方式。
2.设计微程序地址译码器：根据微指令的编码方式，设计地址译码器，将微指令的编码转化为实际的地址。
3.设计微程序存储器：根据微指令的格式和编码方式，设计存储器，存储微指令。
可以选择使用只读存储器或者随机存储器。
4.设计微指令执行器：根据微指令的格式和编码方式，设计执行器，执行微指令的功能操作。
可以使用组合逻辑电路或者微控制器实现。
5.进行微程序编写：使用微程序设计语言，根据微指令集的功能要求，编写微程序，并存储到微程序存储器中。
6.连接实验仪器：将微程序控制器组和计算机连接起来，确保数据传输的正确性。
7.运行实验程序：根据实验要求，执行微程序，并通过计算机输出结果。
实验结果：经过实验，微程序控制器组成功控制了计算机的各个部件的操作和数据流。
微程序设计也能够正确的控制计算机的运行，并输出了预期的结果。
实验总结：通过本次实验，我对微程序控制器组的组成和工作原理有了更深入的了解。
微程序设计是一种灵活、可扩展的指令级程序设计方法，可以根据需求设计出各种功能强大的微程序。
通过实验，我学会了使用微程序设计语言进行微程序编写，并验证了微程序的功能和正确性。
微程序控制器组的应用范围广泛，不仅可以用于计算机中，还可以应用于其他各种控制系统中。
本次实验让我对计算机控制系统的理论和实践有了更深入的了解，提高了我在计算机控制领域的专业技能。
控制器的组成及设计实验--- 微程序控制器实验
控制器的组成及设计实验--- 微程序控制器实验控制器是计算机的核心部件，计算机的所有硬件都是在控制器的控制下，完成程序规定的操作。
控制器的基本功能就是把机器指令转换为按照一定时序控制机器各部件的工作信号，合各部件产生一系列动作，完成指令所规定的任务。
控制器的实现有两大类：硬布线控制和微程序控制。
控制器的基本功能：取指令、分析指令、执行指令、对异常情况及中断请求处理。
控制器有以下基本部分组成：程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、时序发生器、微操作控制信号形成部件、中断机构、总线控制逻辑。
微程序控制器实验一、实验目的掌握微程序控制器的组成原理及其设计方法。
二、实验原理微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列，完成数据传送和各种处理操作。
实验所用的时序信号为TS1－TS4，由时序电路产生（看第一章）。
微程序控制电路如图3.4－1所示，其中控制存储器采用3片2816的E²PROM，具有掉电保护功能，微命令寄存器18位，用两片8D触发器（273）和一片4D（175）触发器组成。
微地址寄存器6位，用3片正沿触发的双D触发器（74）组成，它们带有清“0”端和预置端。
在不判别测试的情况下，T2时刻打入地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。
当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。
电路中有一个编程开关，有 3种状态：PROM（编程）、READ（检验）、RUN（运行）。
当开关处于PROM状态时，可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。
当开关处于READ时，可以对写图3.4－1 微程序控制器实验原理图入的控制代码进行验证，判断是不是有错。
当开关处于RUN时，只要给出微程序的入口地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。
微指令格式如图3.4－2所示，有24位字长，其中UA0－UA5为6位后继微地址；A、B、C为3个译码字段，C字段中的P（1）－P（4）是4个测试字位，其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微程序入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行，指令译码原理图如第一章中图1-2所示。
微程序控制器的组成与微程序设计实验报告
微程序控制器的组成与微程序设计实验报告1.实验目的了解微程序控制器的组成和工作原理，掌握微程序设计方法。
2.实验器材和仪器-计算机-开发板-逻辑门集成电路3.实验过程a.程序设计首先，需要设计微程序控制器所使用的指令集。
本实验选取了一个简单的指令集，包括加载寄存器、存储器和输入输出操作等指令。
b.微指令设计根据指令集的要求，设计相应的微指令。
每个微指令包含了控制信号的信息，用于控制计算机的不同部件。
c.微程序设计根据微指令的设计，设计相应的微程序。
微程序是一系列的微指令的有序序列，用于控制计算机的指令执行。
d.实验搭建根据设计好的微程序，搭建微程序控制器的电路，并将电路与开发板连接。
e.实验验证将编写好的程序加载到存储器中，并通过控制信号监测计算机的运行情况。
验证微程序控制器的设计是否正确。
4.实验结果与分析经过实验验证，微程序控制器能够正常工作，并且能够按照设计好的微程序执行指令集中的各项操作。
通过观察控制信号的变化，可以得出微程序控制器是否正常工作的结论。
5.实验结论本实验以设计一个简单的微程序控制器为目标，通过设计微指令和微程序，并搭建相应的电路，成功实现了微程序控制器的功能。
通过本实验，我对微程序控制器的组成和设计原理有了更深入的了解。
6.实验总结微程序控制器是计算机中的重要组成部分，通过控制信号的变化，实现了对指令执行的控制。
本实验通过设计微指令和微程序，搭建相应的电路，成功实现了微程序控制器的功能。
通过本实验，我不仅对微程序控制器有了更深入的理解，还提高了我对计算机原理的理解能力和动手实践能力。
微程序控制器原理实验报告
微程序控制器原理实验报告一、引言微程序控制器作为计算机系统的重要组成部分，扮演着指挥和控制计算机操作的关键角色。
本实验报告将对微程序控制器的原理进行探讨，并描述相关实验的设计、步骤、结果和分析。
二、微程序控制器的原理2.1 微程序控制器的概念微程序控制器是一种控制计算机操作的技术，通过将指令集中的每个指令分解为一系列微操作，并以微指令的形式存储在控制存储器中，从而实现指令的执行控制。
2.2 微指令的组成和格式微指令由多个字段组成，每个字段代表一个微操作控制信号。
常见的微指令格式包括微地址字段、条件码字段、操作码字段等。
2.3 微指令的执行过程微指令的执行过程包括指令的取指、译码、执行和写回等阶段。
每个阶段对应微指令的不同部分，通过控制信号的转换和传递，完成相应的操作。
三、微程序控制器的设计与实验3.1 设计思路在进行微程序控制器实验前，需要明确实验的目标和设计思路。
实验通常包括以下几个步骤：确定指令集、确定微指令格式、设计控制存储器、设计控制逻辑电路等。
3.2 实验步骤1.确定指令集：根据实验需求，确定需要支持的指令集。
2.确定微指令格式：根据指令集的要求，设计适合的微指令格式。
3.设计控制存储器：根据微指令格式，设计控制存储器的结构和内容。
4.设计控制逻辑电路：根据微指令的执行过程，设计控制逻辑电路，实现指令的控制和转换。
5.构建实验平台：将设计的控制存储器和控制逻辑电路构建成实验平台，并与计算机系统相连。
6.进行实验：在实验平台上执行指令，观察和记录实验结果。
3.3 实验结果与分析根据实验步骤中的设计和操作，得到了相应的实验结果。
通过比对实验结果和预期效果，可以对微程序控制器的设计和实验进行分析和评估。
四、总结与展望微程序控制器作为计算机系统的关键组成部分，通过微操作的方式实现指令的执行控制。
本实验报告对微程序控制器的原理进行了探讨，并描述了相关实验的设计、步骤、结果和分析。
通过实验，我们深入理解了微程序控制器的工作原理和设计方法。
微程序控制器原理实验
微程序控制器原理实验微程序控制器是一种基于微程序理论的控制器，被广泛应用于计算机系统的控制部分。
微程序控制器利用微指令来完成对计算机硬件的控制，通过将控制指令以微指令的形式存储在控制存储器中，再通过微程序计数器和指令寄存器的协作来实现对计算机中相关硬件的控制。
微程序控制器通过微指令的方式将指令的信息分解成若干微操作，每个微操作对应一个微指令。
每个微指令又由多个微操作组成，通过控制存储器中的微指令的读出来实现对相应的微操作的控制。
在微程序控制器的设计过程中，需要进行微指令的编码和微操作的选择，确保微操作的实现顺序和时序满足设计要求。
微程序控制器的实验可以通过设计一个简单的微程序控制器来进行验证。
首先，需要设计一个微指令的格式，其中包括操作码、操作数、地址等字段。
然后，根据需要控制的硬件模块设计相应的微操作，并将这些微操作编码成微指令。
通过控制存储器将微指令存储起来，并设计一个微程序计数器和指令寄存器来控制微指令的读取和执行过程。
在实验中，可以选择一些简单的指令例如加法指令来进行设计。
首先，设计一个微指令的格式，其中包括操作码字段和操作数字段。
然后，根据加法指令的功能设计相应的微操作，例如从寄存器中读取操作数、将操作数累加等。
将这些微操作编码成微指令，并将微指令存储在控制存储器中。
通过微程序计数器和指令寄存器来控制微指令的读取和执行过程，实现对加法指令的控制。
在实验中，需要设计相应的硬件电路来实现微程序控制器的功能。
这些电路包括控制存储器、微程序计数器、指令寄存器等。
可以使用逻辑门、触发器等基本的数字电路元件来实现这些电路。
通过将这些电路连接起来，形成一个完整的微程序控制器实验样机。
在实验过程中，需要根据设计的微指令格式和微操作进行编码和存储。
通过控制存储器将微指令读取并执行，控制相应的硬件模块进行操作。
通过示波器或LED 等辅助工具来监测和验证微程序控制器的工作状态和正确性。
微程序控制器原理实验可以帮助学生深入理解微程序的工作原理和实现方式。
实验五—微程序控制器实验报告
实验报告专业：计算机科学与技术班级：计算机科学与技术（1）班学号：201024131147姓名：赵倩倩课程名称：计算机组成原理学年：2010—2011 学期1课程类别：专业必修试验时间：2011年11月28日实验名称：微程序控制实验实验目的和要求：实验目的：1.掌握微程序控制器的组成原理2.为模型机定义五条机器指令，并编写相应的微程序3.掌握微程序的编制，写入，观察微程序的运行实验要求：按实验目的完成相应的操作，将实验结果记下并分析实验总结。
实验软硬件要求：TDN－CM＋＋计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
实验内容，方法和步骤（可附页）实验原理：1.时序控制电路：控制器的功能是产生执行指令所需的控制信号，但执行指令时所需的控制信号是依赖于具体计算机的数据通路的，电路框图如下数据通路结构图Ø：始终脉冲输入端，接到方波发生器的输出（H23）,W1调节频率，W2调脉宽。
START键是实验板上一个微动开关START的按键信号。
STEP（单步开关）STEP开关为0时（EXEC），一旦按下启动键，时序信号TS0—TS3将周而复始地发送出去。
STOP:拨动开关，STOP停机；RUN，运行。
CLR:拨动开关，时序清零。
TS0—TS3等间隔的时序信号输出。
实验模型机有五条指令：IN(输入)ADD（加法）STA(存数)OUT(输出)JMP(无条件转移)指令对应的参考微程序流程2.微程序控制电路微程序控制电路组成：控制存储器，微命令寄存器，微地址寄存器。
编程开关：PROM（编程），根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器中。
READ(校验)：可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证。
RUN（运行）：只要给出微地址的入口微地址，则可以根据微程序流程图自动执行微程序。
3.微指令格式微指令字长共24位，其中UA5—UA0为6位的后续微地址，A,B,C为三个译码器字段，分别由三个控制位译码出多位。
微程序控制器组成实验
实验五、微程序控制器组成实验一、实验目的1.掌握时序产生器的组成原理。
2.掌握微程序控制器的组成原理。
3.掌握微指令格式的化简和归并。
二、实验设备TEC-4计算机组成原理教学实验仿真系统三、实验电路1．数据通路微程序控制器是根据数据通路和指令系统来设计的。
这里采用的数据通路是在综合前面各实验模块的基础上，又增加程序计数器PC（U18）、地址加法器ALU2（U17）、地址缓冲寄存器R4（U25、U26）和中断地址寄存器IAR（U19），详见第二节的图4。
PC和ALU2各采用一片GAL22V10，两者配合使用，可完成程序地址的存储、增1和加偏移量的功能。
R4由两片74HC298组成，带二选一输入端。
IAR是一片74HC374，用于中断时保存断点地址。
有关数据通路总体的详细说明，请参看第一节。
2．微指令格式与微程序控制器电路图4 微指令格式根据给定的12条机器指令功能和数据通路总体图的控制信号，采用的微指令格式见图4。
微指令字长共35位。
其中顺序控制部分10位：后继微地址６位，判别字段４位，操作控制字段25位，各位进行直接控制。
微指令格式中，信号名带有后缀“#”的信号为低有效信号，不带有后缀“#”的信号为高有效信号。
图5 微程序控制器的组成对应微指令格式，微程序控制器的组成见图5。
控制存储器采用5片EEPROM 28C64(U8、U9、U10、U11、U12)。
28C64的输出是D0—D7，分别与引脚11、12、13、15、16、17、18、19相对应，CM0是最低字节，CM4是最高字节。
微地址寄存器６位，用一片6D触发器74HC174（U1）组成，带有清零端。
两级与门、或门构成微地址转移逻辑，用于产生下一微指令的地址。
在每个T1上升沿时刻，新的微指令地址会打入微地址寄存器中，控制存储器随即输出相应的微命令代码。
微地址转移逻辑生成下一地址，等下一个T1上升沿时打入微地址寄存器。
跳转开关JUMP（J1）是一组6个跳线开关。
微程序控制器的工作原理
微程序控制器的工作原理微程序控制器是一种用于控制计算机硬件执行指令的微处理器。
它的工作原理是通过微程序来控制计算机的指令执行流程，实现对计算机硬件的控制和管理。
在本文中，我们将详细介绍微程序控制器的工作原理，包括微程序的概念、微程序控制器的结构和工作过程等内容。
微程序的概念。
微程序是一种用于控制计算机硬件执行指令的低级程序。
它由一系列微指令组成，每条微指令对应计算机硬件的一个控制信号。
微程序的主要作用是实现对计算机硬件的控制和管理，使得计算机能够按照指定的顺序执行指令，从而完成各种计算任务。
微程序控制器的结构。
微程序控制器通常由微指令存储器、微指令译码器、控制逻辑单元和时序逻辑单元等部分组成。
微指令存储器用于存储微程序，微指令译码器用于译码微指令，控制逻辑单元用于生成控制信号，时序逻辑单元用于控制微指令的执行时序。
微程序控制器的工作过程。
微程序控制器的工作过程通常包括指令译码、控制信号生成和执行时序控制三个阶段。
在指令译码阶段，微程序控制器从存储器中读取当前指令对应的微指令，并将其送入微指令译码器进行译码。
译码后的微指令包括一系列控制信号，用于控制计算机硬件执行指令。
在控制信号生成阶段，控制逻辑单元根据译码后的微指令生成相应的控制信号，用于控制计算机硬件的执行。
在执行时序控制阶段，时序逻辑单元根据微指令的执行时序控制计算机硬件的执行顺序，确保指令能够按照正确的顺序执行。
总结。
微程序控制器通过微程序来控制计算机硬件执行指令，实现对计算机的控制和管理。
它的工作原理是通过微程序控制计算机硬件的执行流程，包括指令译码、控制信号生成和执行时序控制三个阶段。
微程序控制器的结构包括微指令存储器、微指令译码器、控制逻辑单元和时序逻辑单元等部分。
通过这些部分的协同工作，微程序控制器能够实现对计算机硬件的精确控制，从而实现各种计算任务的执行。
计算机组成原理全部实验
（2）LDDR1：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR1，高电平有效。
（3）LDDR2：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR2，高电平有效。
（4）S3，S2，S1，S0：确定执行哪一种算术运算或逻辑运算（运算功能表见附录1或者课本第49页）。
（5）M：M＝0执行算术操作；M＝1执行逻辑操作。
X
X
1
0
0
1
AAH
AAH
↑
向DR1送数
X X X X
X
X
0
1
0
1
55H
55H
↑
向DR2送数
0 0 0 0
0
1
0
0
1
0
XXH
AAH
算术运算
0 0 0 0
0
0
0
0
1
0
XXH
ABH
算术运算
0 0 0 0
1
X
0
0
1
0
XXH
55H
逻辑运算
0 0 0 1
0
1
0
0
1
0
XXH
FFH
算术运算
0 0 0 1
0
0
0
0
1
0
5．不管是手动方式还是系统方式，31个按钮开关初始状态应为“1”即对应的指示灯处于发光的状态。
6．位于UPC UNIT区的J1跳线开关应在右侧状态。
说明：开关AL－BUS；SW－BUS标识符应为“/AL-BUS;/SW-BUS”
注意事项：
AL－BUS；SW－BUS不能同时按下；因为同时按下会发生总线冲突，损坏器件。
1
微程序控制器实验报告
微程序控制器实验预习报告1.微程序控制器的组成和工作原理。
微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。
其工作原理分为：一、将程序和数据通过输入设备送入存储器；二、启动运行后，从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要求什么事；三、控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中；四、运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出2．微程序、微指令、微命令之间的关系。
一系列微指令的有序集合称为微程序。
在微程序控制方式之下，从控制存储器中取出，完成一个或几个微操作的命令称为微指令。
控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令,通常把这种控制命令叫做微命令。
所以总的来说：微程序包含微指令，而每条微指令包含的微命令控制。
3.微指令、微程序的设计及调试。
在微程序流程图中，根据每个状态的微指令，将其进行编码，设计出所需硬件及执行效率较高的微程序控制电路，然后进行调试。
思考题：1.举例说明实验中出现的基本概念：微命令、微操作、微指令、微程序？微命令：控制器发出的每个控制信号，如对运算单元的控制m cn s3 s2 s1 s0发出的010101等。
微操作：由微命令控制实现的最基本的操作称为微操作。
如发出运算器加运算的微命令后，运算器进行加法计算，就称为微操作。
微指令：完成一个或几个微操作的指令。
如控制器进行存数据的命令后，需要有we信号有效，pc保持，来控制这些的指令即为微指令。
微程序：微程序包含微指令。
如微程序流程中包括很多微指令控制，进行一些加减运算，存储数据，地址自加一等等。
2.解释并比较微程序控制器的几种设计方法？微序列控制器通过吧控制信号存储在一个查找Rom，(1)用水平编码生成微操作(2)用垂直编码生成微操作(3)从微代码直接产生控制信号。
3.微程序控制器的控制对象、手段及方法？控制器如何取指令？微程序控制器控制对象分为硬件方面和软件方面，硬件方面为数据通路的控制信号，软件方面为测试程序的控制信号。
微程序控制器组成实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除微程序控制器组成实验报告篇一：微程序控制器的组成与微程序设计实验报告信息学院实验报告注：每学期至少有一次设计性实验。
每学期结束请任课老师按时按量统一交到教学秘书处。
篇二：计算机组成原理实验报告3微程序控制器实验实验三微程序控制器实验一.实验目的与要求：实验目的：1.理解时序产生器的原理，了解时钟和时序信号的波形；2.掌握微程序控制器的功能，组成知识；3.掌握微指令格式和各字段功能；4.掌握微程序的编制，写入，观察微程序的运行，学习基本指令的执行流程。
实验要求：1.实验前，要求做好实验预习，并复习已经学过的控制信号的作用；2.按练习一要求完成测量波形的操作，画出Ts1,Ts2,Ts3,Ts4的波形，并测出所用的脉冲Ф周期。
按练习二的要求输入微指令的二进制代码表，并单步运行五条机器指令。
二.实验方案：按实验图在实验仪上接好线后，仔细检查无误后可接通电源。
1.练习一：用联机软件的逻辑示波器观测时序信号，测量Ф，Ts1,Ts2,Ts3,Ts4信号的方法如下：(1)TATeunIT中sTop开关置为“Run”状态（向上拨），sTep开关置为“exec”状态（向上拨）。
(2)将swITchunIT中右下角cLR开关置为“1”(向上拨）。
(3)按动“sTART”按钮，即可产生连续脉冲。
（4）调试”菜单下的“显示逻辑示波器窗口，即可出现测量波形的画面。
（5）探头一端接实验仪左上角的ch1，另一端接sTATeunIT中的Ф插座，即可测出时钟Ф的波形。
（6）探头一端接实验仪左上角的ch2，另一端接sTATeunIT中的Ts1插座，即可测出Ts1的波形；（7）探头一端接实验仪左上角的ch1，另一端接sTATeunIT中的Ts2插座，即可测出Ts2的波形。
（8）将红色探头一端接实验仪左上角的ch1，另一端接sTATeunIT中的Ts3插座，即可测出Ts3的波形。
（9）将红色探头一端接实验仪左上角的ch1，另一端接sTATeunIT中的Ts4插座，即可测出Ts4的波形。
微程序控制器部件教学实验,实验心得
微程序控制器部件教学实验,实验心得
1. 了解微程序控制器的结构和原理：在进行实验之前，必须先了解微程序控制器的结构和原理，包括微指令、微程序计数器、控制存储器等。
2. 熟悉实验设备的使用：微程序控制器部件教学实验通常需要使用特定的实验设备，如单板机、开发板等。
熟悉这些设备的使用方法和细节是非常重要的。
3. 积极探索实验内容：在实验过程中，要积极探索实验内容，理解每个实验步骤的意义和作用，这有助于加深对微程序控制器的理解。
4. 认真记录实验结果：在进行实验时，及时记录实验结果、bug和对应的解决方法等信息，这将有助于复查实验内容。
5. 认真分析实验问题：如果在实验过程中遇到问题，要认真分析问题，并进行合理解决。
总之，微程序控制器部件教学实验需要细致耐心的操作和认真分析问题的态度，只有这样才能取得良好的实验效果。
计算机组成原理微程序控制器部件教学实验
计算机组成原理微程序控制器部件教学实验微程序控制器是由微指令组成的，每个微指令对应一个操作或一个操作序列。
它通过微指令来描述指令的执行过程，包括指令的取指，指令的解码，操作数的获取，以及操作的执行。
微程序控制器的本质是一个状态机，通过不同的状态和状态转移来完成指令的执行，从而实现计算机的功能。
在计算机组成原理的教学实验中，微程序控制器部件是非常重要的一个实验内容。
通过搭建微程序控制器的实验平台，学生可以更好地理解计算机指令的执行过程，加深对计算机硬件的认识。
在微程序控制器部件的教学实验中，可以从以下几个方面展开。
1.搭建实验平台：首先需要搭建一个微程序控制器的实验平台，包括微指令存储器、微指令控制器、状态寄存器等硬件部件。
同时需要编写相应的微指令和微程序，对不同的指令进行模拟执行。
2.模拟指令的执行过程：通过编写微指令和微程序，可以模拟指令的执行过程。
通过手动设置各个硬件部件的状态，可以观察指令的取指、解码、执行等过程。
通过模拟执行不同的指令，可以帮助学生理解指令的执行过程和计算机的工作原理。
3.分析指令的执行效率：在实验中，可以通过不同的指令和微程序，分析指令的执行效率。
比如，可以比较不同指令的执行时间，找出其中的瓶颈和优化方法。
通过实验分析，学生可以深入理解指令的执行原理和计算机硬件的优化方法。
4.扩展实验内容：在熟悉了微程序控制器的基本原理后，可以进一步扩展实验内容。
比如，可以设计一个简单的指令集，编写相应的微指令和微程序，实现更复杂的指令的执行过程。
通过扩展实验内容，可以更好地理解微程序控制器部件的原理和功能。
总之，计算机组成原理微程序控制器部件的教学实验是一门重要的实践课程，通过搭建实验平台和编写微指令和微程序，可以帮助学生更好地理解计算机硬件的工作原理，加深对计算机指令执行过程的认识，提高计算机组成原理的学习效果。
微程序控制实验报告
微程序控制实验报告微程序控制实验报告一、引言微程序控制是一种基于微指令的计算机控制方式，它将指令的执行过程细化为一系列微操作，通过微指令控制单元来实现。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的微程序控制器，加深对微程序控制原理的理解。
二、实验目的1. 掌握微程序控制的基本原理；2. 熟悉微程序控制器的设计和实现方法；3. 实践运用微程序控制器设计一个简单的计算器。
三、实验原理微程序控制器由微指令存储器、微程序计数器、微指令译码器和控制逻辑组成。
微指令存储器存储了一系列微指令，每个微指令对应一个微操作。
微程序计数器用于指示当前执行到的微指令地址。
微指令译码器负责将微指令转换为控制信号，控制逻辑根据控制信号来控制计算机各个部件的工作。
四、实验步骤1. 设计微指令集：根据计算器的功能需求，设计一套适合的微指令集，包括算术运算、存储器读写等操作。
2. 编写微指令存储器的初始化程序：将设计好的微指令集存储在微指令存储器中，为后续的微程序执行做准备。
3. 实现微程序计数器：设计一个计数器电路，用于指示当前执行到的微指令地址，并实现计数器的自增和重置功能。
4. 设计微指令译码器：根据微指令的格式和编码规则，设计一个译码器电路，将微指令转换为控制信号。
5. 实现控制逻辑：根据微指令的控制信号，设计一个控制逻辑电路，控制计算器各个部件的工作。
6. 连接和调试：将各个部件按照设计连接起来，并进行调试和测试，确保微程序控制器能够正常工作。
五、实验结果与分析经过实验，我们成功实现了一个简单的微程序控制器，并用它设计了一个计算器。
该计算器能够进行基本的算术运算和存储器读写操作。
在实验过程中，我们发现微程序控制器的设计和实现相对复杂，需要充分考虑微指令的设计和控制逻辑的编写。
同时，微程序控制器的执行效率相对较低，对于复杂的程序，可能需要较长的执行时间。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微程序控制的原理和实现方法。
微程序控制器是一种灵活且可扩展的控制方式，可以根据不同的需求设计不同的微指令集和控制逻辑，具有一定的通用性。
微程序控制器组成实验报告
微程序控制器组成实验报告微程序控制器组成实验报告一、引言微程序控制器是计算机中的重要组成部分，它负责解析指令并控制计算机的各个部件进行相应操作。
本实验旨在通过实际操作，深入了解微程序控制器的组成和工作原理。
二、实验目的1. 理解微程序控制器的基本概念和工作原理；2. 掌握微程序控制器的组成结构；3. 实践使用微程序控制器进行指令解析和控制。
三、实验原理微程序控制器由控制存储器和控制逻辑组成。
控制存储器中存储了一系列微指令，每个微指令对应一条机器指令的执行步骤。
控制逻辑根据当前指令的操作码，从控制存储器中读取相应的微指令，并根据微指令的控制信号控制各个部件的操作。
四、实验步骤1. 搭建实验平台：将微程序控制器与计算机主板相连，并连接相应的输入输出设备；2. 下载微程序控制器的控制存储器：将预先编写好的微指令存储到控制存储器中；3. 编写控制逻辑：根据机器指令的操作码，编写相应的控制逻辑，实现指令的解析和控制；4. 运行实验：通过输入指令，观察微程序控制器的工作情况，验证控制逻辑的正确性。
五、实验结果与分析在实验中，我们成功搭建了微程序控制器的实验平台，并下载了相应的微指令。
通过输入不同的指令，我们观察到微程序控制器能够正确解析指令并控制计算机的各个部件进行相应操作。
这证明了我们编写的控制逻辑是正确的。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了微程序控制器的组成和工作原理。
微程序控制器通过控制存储器中的微指令，实现了对机器指令的解析和控制。
掌握了微程序控制器的基本原理后，我们能够编写相应的控制逻辑，实现自定义的指令解析和控制功能。
七、实验心得本次实验让我对微程序控制器有了更深入的了解。
通过亲自搭建实验平台和编写控制逻辑，我深刻体会到微程序控制器在计算机中的重要作用。
同时，实验过程中也遇到了一些问题，但通过不断尝试和调试，最终解决了这些问题，提高了自己的实践能力。
八、展望微程序控制器作为计算机的核心组件之一，具有广泛的应用前景。
实验五 微程序控制器
实验五 微程序控制器实验一．微程序控制器的组成 （看小板实物）微程序定序器：Am2910：控制存储器：7片28C64（MPROM1-- MPROM7）地址映射部件：1片28C64（MAPROM ）微指令寄存器：1片74LS374，1片74LS273，7片GAL （大板）当前微地址寄存器：1片74LS377 条件判断线路：1片GAL20V8指令寄存器：1片377和1片244（IRH7--0）1片377和1片244（IRL7--0）1． AM2910内部组成 （P68）AM2910功能------形成下一条指令地址。
(1) 四输入多路地址选择器：D R/C F μpc (2) R/C （寄存器/计数器）：寄存器——保存下一微地址，实现转移计数器——减1功能，用在循环结构的程序中，控制微循环次数 (3) μpc （微程序计数器）：增量器 ：CI=1 μpc 寄存器μpc(4) F（微堆栈）：放地址寄存器堆栈: 容量为5字，微堆栈指针μsp （用在子程序调用中）（5）D（外部直接输入）D7--0/PL：来自53位微码下地址字段（P67图6_1）/MAP：来自MAPROM/VECT ：来自手拨开关（6）命令移码器：CI3--CI0 (P69表)接收外部输入的命令码CI3--CI0，对其进行译码，产生芯片内所需的控制信号，和外部要用的/PL、/MAP、/VECT信号。
/CCEN≡0 /CC为低，表示测试成功/CC为高，表示测试失败。
2．AM2910输入/输出信号及功能（1）输入信号：D11~D0——外部直接输入的数据P68图CI3~I0——命令码，来自53位微码的有关字段/CCEN≡0；/CC 测试条件码/RLD ——R/C装入控制信号，低时，D装入R/CCI ——增量信号/OE——Y输出允许信号（2）输出信号：Y11~Y0 ——下一条微指令地址P68 /PL、/MAP、/VECT：三个使能信号，决定D的来源。
微程序控制器实验.doc
微程序控制器实验.doc微程序控制器是计算机的核心控制部件之一，它的作用是根据指令要求，控制计算机各个部件的操作和协调整个系统的工作。
本文介绍了微程序控制器实验的背景、实验目的、实验内容、实验原理、实验步骤和实验结果等相关内容。
一、背景微程序控制器是由微命令序列控制数据通路执行指令的计算机控制器。
一个微程序控制器由微指令存储器、微程序计数器、微操作控制逻辑和通用寄存器等组成。
微程序控制器采用了基于流水线的执行方式，能够实现高效、低延迟的指令处理能力。
微程序控制器广泛应用于计算机控制器中，是计算机实现指令集架构的关键部件之一。
二、实验目的了解微程序控制器的工作原理和基本结构，掌握微指令、微命令和微程序的概念和基本组成，能够通过实验演示微程序控制器的原理和操作方式，加深对计算机控制器的认识。
三、实验内容本实验中，我们将使用Verilog HDL语言设计并仿真一个微程序控制器，通过实验平台进行验证和测试。
具体实验内容包括：1. 设计微指令格式和微指令存储器的组成；2. 根据微指令，设计微命令编码和微程序逻辑，包括微程序计数器和微程序计算器的实现；3. 完成微程序控制器的RTL级别设计，并进行功能仿真和时序仿真；4. 测试实验平台，验证微程序控制器的工作原理和操作方式；5. 编写实验报告，总结实验结果和体会，进一步加深对微程序控制器的理解和掌握。
四、实验原理微程序控制器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 按照指令格式，将指令转化成二进制编码；2. 根据指令编码，从微指令存储器中读取对应的微指令；3. 解码微指令，获取对应的微命令编码；4. 根据微命令编码，执行相应的微程序逻辑，控制计算机的操作；5. 根据微程序逻辑，通过微操作控制逻辑生成对应的控制信号，控制数据通路完成指令执行。
微程序控制器的核心是微程序计算机，它是根据微指令和微命令编码，执行相应的微程序逻辑，控制计算机的操作。
微程序计算机包括微程序计数器和微程序计算器两个部分，微程序计数器用于控制微程序的执行顺序，微程序计算器用于根据微指令生成微命令编码，并执行微程序逻辑。
微程序控制器的组成与微程序设计实验报告
信息学院实验报告学号：姓名：班级：课程名称：计算机组成原理实验名称：微程序控制器的组成与微程序设计实验实验性质：①综合性实验②设计性实验③验证性实验实验时间：实验地点：一、实验目的1、掌握微程序控制器的组成原理；2、掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行；3、为整机实验打好基础。
二、实验内容编制微程序并观察其运行过程。
三、实验仪器1、ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验系统一台2、排线若干四、实验原理实验所用的时序电路原理可以参考时序实验。
由于时序电路的内部线路已经连好（时序电路的CLR已接到实验板中下方的CLR清零开关上），所以只需将时序电路与方波信号源连接即可。
1、微程序控制电路微程序控制器的组成见图1-13。
其中控制存储器采用3片2816 E2PR0M，具有掉电保护功能。
微命令寄存器18位，用两片8D触发器（74LS273）和一片4D（74LS175）触发器组成。
微地址寄存器6位，用三片上升沿触发的双D触发器（74LS74）组成，它们带有清“0”端和置“1”端。
在不进行判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。
当T4时刻进行判别测试时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器设置为“1”状态，完成地址修改。
在该实验电路中，在CONTROL UNIT有一个编程开关SP06，它具有三种状态：WRITE（编程）、READ（校验）、RUN（运行）。
当处于“编程状态”时，实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。
当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。
当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。
图中微地址寄存器输出端增加了一组三态门74LS245，目的是隔离触发器的输出，增加抗干扰能力，并用来驱动微地址显示灯。
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新疆师范大学计算机科学技术学院实验报告
专业：软件工程课程名称：计算机组成原理班级: 14-3班
姓名: 王伟学号: 211 实验地址:_数理楼２楼_
实验时间：2016．11.21 指导教师签字: 成绩：实验五微程序控制器的组成与实现实验
1.实验目的和要求
1．掌握微程序控制器的组成及工作过程;
2．通过用单步方式执行若干条微指令的实验,理解微程序控制器的工作原理。
2．主要仪器设备
ＥL-JY－II 型计算机组成原理实验系统一台，连接线若干。
3．实验原理
通过控制k1,k２，k3,k４的值来控制是写还是读微地址微命令,若是即K1 off、K2 ofｆ、K3 on则为读,若即K１ｏff、K2 ｏn、K3 ofｆ、K4 off则为写。
4.操作方法与实验步骤
Ⅰ、单片机键盘操作方式实验
进行单片机键盘控制实验时,必须把Ｋ4 开关置于“OFF”状态,否则系统处于自锁状态，无法进行实验。
1．实验连线：实验连线图如图４-11 所示。
连线时应按如下方法:对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上;对于竖排座,应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
2. 写微代码:
将开关K1Ｋ2K3Ｋ4拨到写状态即K1 ｏff、Ｋ2 on、Ｋ3 off、K4 oｆf，其中K1、Ｋ2、K3 在微程序控制电路，K4 在２４位微代码输入及显示电路上。
在监控指示灯滚动显示【ＣLASS SELＥCt】状态下按【实验选择】键,显示【ＥS－-_＿】输入０4 或4，按【确认】键，显示为【ES0４】,表示准备进入实验四程序，也可按【取消】键来取消上一步操作重新输入。
再按下【确认】键，显示为【ＣtL１=_】,表示对微代码进行操作。
输入１显示【ＣtL1_１】，表示写微代码，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。
按【确认】显示【U-Addr】,此时输入【００0０0０】６位二进制数表示的微地址，然后按【确认】键，监控指示灯显示【U_ＣodE】,显示这时输入微代码【000001】,该微代码是用6 位十六进制数来表示前面的２4 位二进制数，注意输入微代码的顺序，先右后左，此过程中可按【取消】键来取消上一次输入,重新输入。
按【确认】键则显示【PＵLSE】,按【单步】完成一条微代码的输入，重新显示【U－Addr】提示输入表４-１第二条微代码地址。
按照上面的方法输入表4-１微代码,观察微代码与微地址显示灯的对应关系(注意输入微代码的顺序是由右至左)。
3．读微代码及校验微代码：先将开关K1Ｋ2K3Ｋ４拨到读状态即Ｋ1ｏff、K２oｆf、Ｋ３ｏn、Ｋ4 oｆｆ,在监控指示灯显示【U_Aｄdｒ】状态下连续按两次【取消】键,退回监控指示灯显示【ES04】状态，也可按【RESET】按钮对单片机复位,使监控指示灯滚动显示【CLASS SＥLＥCt】状态，按【实验选择】键，显示【ES--＿_ 】输入04或4,按【确认】键，显示【EＳ04】。
按【确认】键,显示【ＣtＬ1=_】时，输入2，按【确认】显示【U_Aｄｄｒ】，此时输入6位二进制微地址,进入读微代码状态。
再按【确认】显示【PULSＥ】，此时按【PULＳE】键，显示【U_Addr】，微地址指示灯显示输入的微地址，微代码显示电路上显示该地址对应的微代码，至此完成一条微指令的读过程。
观察黄色微地址显示灯和微代码的对应关系,对
照表4-1 表检查微代码是否有错误，如有错误,可按步骤2 写微代码重新输入这条微代码的微地址及微代码。
Ⅱ、开关控制操作方式实验
本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。
为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。
连线时应注意:对于横排座,应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于
竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
２．实验步骤：1) 观测时序信号：
用双踪示波器观察脉冲源及时序电路的“f/4”、“Ｔ1、T２、T3、T4”端,按
动【启动】按钮,观察“f／4”、“T１、T2、T3、Ｔ4”各点的波形，比较它们的相
互关系，画出其波形,并与图4－９比较。
2)写微代码(以写表4－1 的微代码为例) :
首先将微程序控制电路上的开关K1K２K３拨到写入状态，即K1 oｆf、Ｋ2 ｏn、Ｋ3 off，然后将2４位微代码输入及显示电路上的开关Ｋ4拨到on 状态。
置控制开
关UA5 ……ＵA0=“000000”,输入微地址“00000０”，置24 位微代码开关
MS24--－MS1为:“00”,输入2４位二进制微代码，按
【单步】，黄色微地址灯显示“000000”，写入微代码。
保持K1K2Ｋ3K4 状态不变，写入表4－１的所有微代码。
３) 读微代码并验证结果:
将微程序控制电路上的开关K1Ｋ2K３拨到读出状态,即K1 off、K2 off、K3
on，然后将24 位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到off状态。
置控制开关ＵA5 ……UA０=“000０00”,输入微地址“0０0００0”，按【单步】，黄色微地址灯显示“000０0０”，24位微代码显示“00”，即第一条微
代码。
保持K1K2K3K４状态不变，改变UＡ5 ……UA０微地址的值，读出相应
的
微代码,并和表4－１的微代码比较,验证是否正确
IIＩ.ＥL－JＹ－II实验箱上位机软件联机操作方式
通过界面操作改变K1,K２,K3,K4的值从而达到是控制输入微地址微命令还是读出微地址微命令。
微地址微命令的输入以及输出都是在界面上显示的。
5.实验内容及实验数据记录
通过三种试验方式掌握写入与读出微指令微地址的方法。
6．实验数据处理与分析
用三种实验方式掌握写入与读出微指令微地址的方法，理微指令微地址的写入以及读出。
7．质疑、建议、问题讨论
建议：下次做实验时一定要做好预习,认真听老师课上讲到的每一点，避免做实验时浪费时间。