带移位运算的模型机的设计与实现

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_____计算机科学与技术_____专业___5__班______组、学号______ 姓名__________协作者___________ 教师评定_____________

实验题目_带移位运算模型机的设计与实现___________

1.实验目的与要求：

（1）熟悉由微程序控制器控制模型机的数据通道。

（3）学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。

2.实验方案：

一、实验连线

在实验仪上接好线后，仔细检查无误后可接通电源。

二、实验程序

结合基本模型机所学的五条指令和本实验介绍的移位指令，编写的实验程序已存在磁盘里，文件名为EX2，该程序包括机器指令程序和微指令程序，在程序中地址和内容都是十六进制，机器指令的前4 位操作码。

三、实验步骤

与PC机联机将上面的实验程序（EX2）下载到实验仪里，该程序包括机器指令程序和微指令程序，机器指令程序装入6116 存储器里，微指令程序装入E2PROM2816 控制存储器里。

（1）实验程序下载操作步骤：

1、开机后，启动Windows 系统，双击桌面上的“组成原理实验” 快捷图标，即可进入DVCC 组成原理实验系统主画面。

2、单击该系统第三行的打开图标，即可出现文件框，选择文件名EX2 并打开之。

3、此时左边的编辑窗口“新文件”变为“EX2”，在该窗口里显示EX2 的源文件，它包括机器指令程序和微指令程序的微代码，$P 开头是机器指令程序，$M 开头是微指令程序的微代码。

4、单击“调试”图标，把打开的源文件下载到实验仪里，在下载过程中屏幕下方出现“正在传送文件”的提示，当文件传送完毕，提示消失。

5、文件传送完毕，要检查源文件是否正确传送到实验仪RAM 和ROM 里，首先检查实验仪RAM 的内容，单击“程序RAM”打开该窗口，查看此时显示的地址和内容与实验程序中机器指令的地址和内容是否一致，若不一致，重复4 的操作，若一致，就单击菜单栏中“调试”菜单，然后选择并单击“刷新数据”或按“F5”热键对“程序RAM”窗口显示的程序进行刷新。刷新完成后，再查看此时显示的地址和内容与实验程序中机器指令是

否一致，若不一致，则要检查用户接线是否正确或实验仪其他存在的问题。

6、然后再检查实验仪ROM 的内容，单击“程序ROM”打开该窗口，查看此时显示的地址和内容与实验程序中机器指令的地址和内容是否一致，若不一致，重复4 的操作，若一致，就单击菜单栏中“调试”菜单，然后选择并单击“刷新数据” 或按“F5”热键对“程序ROM” 窗口显示的程序进行刷新。刷新完成后，再查看此时显示的地址和内容与实验程序中机器指令是否一致，若不一致，则要检查用户接线是否正确或实验仪其他存在的问题。

7、经过上面5、6 操作的检查后，若程序正确，就可以运行程序。

(2) 写微程序：与PC 联机，将实验微程序装入TDN－CM＋＋机中或脱机时手动将本实验微程序写入TDN－CM＋＋中，手动写入的具体方法如下：（A）编程

①将编程开关置为PROM(编程)状态。

②将实验板上STA TEUNIT 中的STEP 置为“STEP” ，STOP 置为“RUN”状态。

③用二进制模拟开关置微地址μA5--μA0 (如图22 须将此6 线排针接开关单元)。

④在MK24--MK1 开关上置微代码，24 位开关对应24 位显示灯，开关量为“0”时

灯亮，开关量为“1”时灯灭。

⑤启动时序电路(按动启动按纽START)，即将微代码写入到E2PROM 2816 的相

应地址对应的单元中。

⑥重复③～⑤步骤，将本实验给出的十六进制格式文件转换的二进制代码写入

2816。

（B）校验

①将编程开关设置为READ(校验)状态。

②将实验板的STEP 开关置为“STEP”状态，STOP 开关置为“RUN”状态。

③用二进制开关置好微地址μA5--μA0。

④按动START 键，启动时序电路，读出微代码．观察显示灯MD24～MD1 的

状态(灯亮为“0” ，灭为“1”)，检查读出的微代码是否与写入的相同。如果不同，则将开关置于PROM 编程状态，重新执行(A)即可。

(C) 写程序

使用控制台KWE 和KRD 微程序进行机器指令程序的装入和检查。：

1使编程开关处于"RUN” ，STEP 为“STEP”状态，STOP 为“RUN”状态。

2拨动总清开关CLR(0→1)，微地址寄存器清零，程序计数器清零，然后控制台SWB，SWA 开关置为1” 按动一次启动开关START，“0 ，微地址显示灯显示“001001” 再，按动一次START，微地址灯显示“001100” ，此时数据开关的内容置为要写入的机器指令，按动两次START 键后，即完成该条指令的写入。若仔细阅读KWE 的流程，就不难发现，机器指令的首地址总清后为00H，以后每个循环PC 自动加1，所以，每次按动START，只有在微地址灯显示“001100”时，才设置内容，直到所有机器指令写完。

③写完程序后须进行校验。拨动总清开关CLR(0→1)后，微地址清零。PC 程序

计数器 清零，然后使控制台开关 SWB ，SW A 为“0 0” ，按动启动 START ，微地址灯将显 示“001000"；再按 START ，微地址灯显示为“001010” ；第 3 次按 START ，微地址 灯显示为“001110” ；再按 START 后，此时输出单元的数码管显示为该首地址中的 内容。不断按动 START ，以后每个循环 PC 会自动加 1，可检查后续单元内容。每 次在微地址灯显示为“001000”时，是将当前地址中的机器指令写入到输出设备中显示。

3. 实验结果和数据处理： 实验结果记录表：

① ②

③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 第一条输入指令IN A

20H A A A

加法指令ADD B B A A A A A 带进位循环左移指令RLC B A A A B 第二条输入指令IN 81H 带进位循环右移指令RRC B A B B 循环左移指令RL B A B B B 传送指令STA A B A A 输出指令OUT B A 无条件跳转指令JMP A C

练习操作记录表：(注意：题目不用写入实验报告）

题 号

指令

选项