实验1监控命令和基本指令的使用

北京林业大学

10学年—11学年第 2 学期计算机组成原理实验任务书

专业名称：计算机科学与技术实验学时： 2 课程名称：计算机组成原理任课教师：张海燕

实验题目：实验一监控命令和基本指令的使用

实验环境：TEC-XP+教学实验系统、PC机

实验内容：

1．学习联机使用TEC-XP＋教学实验系统和仿真终端软件PCEC

2．使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储器内容、E 命令修改存储器内容

3．使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，用G命令连续运行该程序，用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况

实验目的：

1．学习和了解TEC-XP＋教学实验系统监控命令的用法

2．学习和了解TEC-XP＋教学实验系统的指令系统

实验要求：

在使用该教学机之前，应先熟悉教学机的各个组成部分，及其使用方法。请提前在ftp://202.204.125.21/zhanghaiyan/teaching_plan/本科生/计算机组成原理/实验/下载《TEC-XP＋技术说明和实验指导》，阅读P98-105的内容。

实验注意事项：

1. 连接电源线和串口线前TEC-XP＋实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能会对TEC-XP＋实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害。

2. 六个黑色控制开关的功能示意图如下：（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0，x表示任意）

单步手动置指令组合逻辑联机8位FPGA

上面

下面

连续从内存读指令微程序脱机16位MACH

3.几种常用的工作方式（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0，x表示任意）

实验步骤:

一．硬件连接

1．在断电状态下，取出TEC-XP+实验系统，将桌子上的串口线连接到TEC-XP+实验系统的串口（离电源接口远的）；连接电源，将电源线的连到TEC-XP+实验系统的电源接口。

2．将TEC-XP＋实验系统左下方的六个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，在这个实验中开关应置为001100（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH），控制开关的功能在开关上、下方有标识；开关拨向上方表示“1”，拨向下方表示“0”，“X”表示任意，其它实验相同。

3．打开电源，船形开关和5V 电源指示灯亮。

二．仿真终端软件的操作步骤

1．在D盘下建立你的工作目录，目录的命名：你的名字的汉语拼音的首字母，例如你叫张三，则你的目录为zs。

2．将C:\tec-xp\pcec目录的拷贝到你的目录下。

3．双击，出现如图1所示的界面：

图1 选择串口的界面

4．系统默认选择串口1，直接按回车后出现如图2所示的界面：

图2 选择参数的界面

5．图2是系统设定的一些传输参数，直接回车。按一下TEC-XP＋实验系统的“RESET”按钮放开后再按一下“START”按钮，出现界面如图3所示：

图3 启动界面

此时表明TEC-XP＋机器联机通讯正常。

三．监控程序命令的练习

1．用R命令查看寄存器内容或修改寄存器的内容(“↙”表示回车，分号及其后面的内容是注释，说明该命令的功能，不键入)

（1）在命令行提示符状态下输入：

R↙；显示寄存器的内容

注：寄存器的内容在运行程序或执行命令后会发生变化。

请截图记录各个寄存器的内容。特别是F的前4位，对应C（进位标志）、Z （结果为零标志）、V（溢出标志）、S（符号位标志），标志位的符号表示如下：

（2）在命令行提示符状态下输入：

R R0↙；修改寄存器R0的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空格,也可有一个或数个空格。

主机显示:

寄存器原值:_

在该提示符下输入新的值0036

再用R命令显示寄存器内容，请截图记录各个寄存器的内容，查看R0的内容是否变为0036。

（3）用R命令将R1，R2内容改写为1050H及23A8H。

记录你的改写步骤和修改后的寄存器的内容（截图记录寄存器内容）。

2．用D命令显示存储器内容

在命令行提示符状态下输入：

D 2000↙

截图记录各个存储单元的内容。

3．用E命令修改存储器内容

在命令行提示符状态下输入：

E 2000↙

屏幕显示:

2000 地址单元的原有内容:光标闪烁等待输入

输入0000

依次改变地址单元2001~2005 的内容为:1111 2222 3333 4444 5555

注意：用E命令连续修改内存单元的值时，每修改完一个，按一下空格键，系统会自动给出下一个内存单元的值，等待修改；按回车键则退出E命令。

4．用D命令显示这几个单元的内容

D 2000↙

截图记录2000——2005存储单元的内容。查看是否这六个地址单元的内容变为0000 1111 2222 3333 4444 5555。

5．用E命令修改8个内存单元的内容

在命令行提示符状态下输入：

E 2020↙

屏幕显示:

2020 地址单元的原有内容:光标闪烁等待输入

输入3031

依次改变地址单元2021——2027 的内容为:3233 3435 3637 3839 3A3B 3C3D 3E3F，再用D命令观察结果，看键入的16进制数是什么字符的ASCII码？请截图记录2020——2027内存单元的ASCII码屏显字符。

6.用A命令键入一段汇编源程序，主要是向累加器送入数据和进行运算，执行程序并观察运行结果。

（1）在命令行提示符状态下输入：

A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始

屏幕将显示：

2000：

输入如下形式的程序：

2000: MVRD R0，BBBB ；将立即数BBBBH送到R0寄存器

2002: MVRD R1，5555 ；将立即数5555H送入到R1寄存器

2004: SUB R0，R1 ；R0←R0-R1

2005: DEC R0 ；R0←R0-1

2006: ADD R0，R1 ；R0←R0+R1

2007: AND R0，R1 ；R0←R0 and R1

2008: INC R1 ；R1←R1+1

2009: SHL R1 ；R1←R1左移1位

200A: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET指令（返回指令）200B: ↙；直接敲回车键，结束A命令输入程序的操作过程注意：在上面第一条指令中，MVRD与R0之间有且只有一个空格，其他指令相同。

若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。

（2）用U命令反汇编刚输入的程序

在命令行提示符状态下输入：

U 2000↙

在相应的地址会得到输入的指令及其操作码，请记录各个汇编指令及它所在的内存地址和对应的机器指令以及每条语句占用的字单元数，填入下表中。