计算机组成原理实验报告3--微程序控制器实验

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计算机组成原理-微程序控制器实验报告

计算机组成原理-微程序控制器实验报告

计算机组成原理实验之微程序控制器实验一、实验目的1.掌握时序发生器的组成原理。

2.掌握微程序控制器的组成原理。

二、实验内容1.实验电路(1)时序发生器电路本实验所用的时序电路见图4.1。

电路由一个500KHz晶振、2片GAL22V10、一片74LS390组成,可产生两级等间隔时序信号T1-T4、W1-W3,其中一个W由一轮T1-T4组成,相当于一个微指令周期或硬连线控制器的一拍,而一轮W1-W3可以执行硬连线控制器的一条机器指令。

另外,供数字逻辑实验使用的时钟由MF经一片74LS390分频后产生。

图4.1 时序信号发生器(2)微程序控制器电路图4.2微程序控制器电路微地址转移逻辑表达式:A5=D5=μA5;A4=D4=C•P2+μA4;A3=D3=IR7•P1+μA3;A2=D2=IR6•P1+SWC•P0+μA2;A1=D1=IR5•P1+SWB•P0+μA1;A0=D0=IR4•P1+SWA•P0+μA0。

2.一些关键技术(1)微指令格式图4.3微指令格式(3)上述8条指令的微程序流程图如图4.4所示图4.4微程序流程图(4)微程序代码表表4-2微程序代码表微指令KT RRF WRF RRM WRM PR当前微地址00 0C 1E 06 07 0B 1D 0D 0E 0A 02 03 09 04 05 08 0F 下一微地址08 1E 06 07 1E 1D 0D 0E 1D 02 03 02 04 05 04 0F 10P0 1 . . . . . . . . . . . . . . . .P1 . . . . . . . . . . . . . . . . 1P2 . . . . . . . . . . . . . . . . .备用. . . . . . . . . . . . . . . . .TJ . 1 . . 1 1 . 1 1 . 1 . 1 . 1 . .LDIR . . . 1 . . . 1 . . . . . . . . 1PC+1 . . . . . . . . . . . . . . . . .LDPC# . 1 . . . 1 . . . . . . . . . 1AR+1 . . . . . . . . . . . 1 . . 1 . .LDAR# . 1 . . . 1 . . . 1 . . 1 . . . . LDDR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . LDDR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . LDRi . . . . . . . . 1 . . . . . . . .SW_BUS# . 1 1 . . 1 1 . 1 1 . . 1 1 . 1 . RS_BUS# . . . . 1 . . . . . . . . . . . . ALU_BUS# . . . . . . . . . . . . . . . . . RAM_BUS# . . . . . . . . . . 1 . . . . . . CER# . . . 1 . . . 1 . . . . . . . . 1 CEL# . . 1 . . . 1 . . . 1 . . 1 . . . LR/W# . . 0 . . . 0 . . . 1 . . 0 . . . Cn# . . . . . . . . . . . . . . . . .M . . . . . . . . . . . . . . . . .S0 . . . . . . . . . . . . . . . . .S1 . . . . . . . . . . . . . . . . .S2 . . . . . . . . . . . . . . . . .S3 . . . . . . . . . . . . . . . . .表4-2微程序代码表(续)微指令ADD SUB AND STA LDA JC STP OUT当前微地址10 18 11 19 12 1A 13 1B 14 1C 15 1F 16 17 下一微地址18 0F 19 0F 1A 0F 1B 0F 1C 0F 0F 0F 0F 0FP0 . . . . . . . . . . . . . .P1 . . . . . . . . . . . . . .P2 . . . . . . . . . . 1 . . .备用. . . . . . . . . . . . . .TJ . . . . . . . . . . . . 1 1LDIR . . . . . . . . . . . . . .PC+1 . 1 . 1 . 1 . 1 . 1 1 . 1 1LDPC# . . . . . . . . . . . 1 . .AR+1 . . . . . . . . . . . . . .LDAR# . . . . . 1 . 1 . . . . .LDDR1 1 . 1 . 1 . 1 . . . . . . .LDDR2 1 . 1 . 1 . . . . . . . . .LDRi . 1 . 1 . 1 . . . 1 . . . .SW_BUS# . . . . . . . . . . . . . .RS_BUS# . . . . . . 1 . 1 . . 1 . 1ALU_BUS# . 1 . 1 . 1 . 1 . . . . . .RAM_BUS# . . . . . . . . . 1 . . . .CER# . . . . . . . . . . . . . .CEL# . . . . . . . 1 . 1 . . . .LR/W# . . . . . . 0 . 1 . . . .Cn# . . . 1 . . . . . . . . . .M . 0 . 0 . 1 . 0 . . . . . .S0 . 1 . 0 . 1 . 0 . . . . . .S1 . 0 . 1 . 1 . 0 . . . . . .S2 . 0 . 1 . 0 . 0 . . . . . .S3 . 1 . 0 . 1 . 0 . . . . . .注:后缀为#的信号都是低电平有效信号,为了在控存ROM中用“1”表示有效,这些信号在控制器中经过反相后送往数据通路。

微程序控制器实验报告

微程序控制器实验报告

计算机组成原理实验及课程设计报告书系别:计算机系专业:计算机科学与技术课程:计算机组成原理指导教师:实验人:班级:实验时间:2009.5.28-2009.6.7 编制时间:2009.6.14微程序控制器实验报告(一) 实验目的通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令(例如:ADD,MVRR,OUT,MVRD,JR,RET 等命令)的功能、格式和执行流程,然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。

其最终要达到的目的是: 1. 深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识; 2. 深入的学习计算机各类典型指令的执行流程;3. 对指令的格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体的概念;4. 学习微程序控制器的设计工程和相关技术。

(二)实验过程 RCL 指令 一、指令设计a)指令格式及功能:汇编格式: RCL DR机器指令: 00101010 00000000功能:带进位C 循环左移,最高位移入C ,C 移入最低位 b)指令流程图:c)控制信号表: MAPROM MP1 MP2 MP3MP4MP5 MP6 MP7 微指下指CI 3-0 SCC 3-0 0 /MR/W 0 I 2-0 SA I 8-6 SB I 5-3 B 口 A 口 0 SST SSHSCI DC2 DC1 50H 01H30H43H78H00H64H00H说明:把地址位2AH 单元内容修改为50H ,实现译码,找到为程序的入口地址。

二、实验操作:修改MAPROM 和控存 a)MAPROM 的修改:1、 试验箱断电2、取下M APROM ,插入扩展槽,连片选信号(6000H-7FFFH )3、试验箱开电,PC 机开机4、设置试验机工作模式为:连续、内存区、组合逻辑、16位、联机5、运行PCEC16,进行PC 机与试验箱联机取地址带进位C 循环左移6、>E 602BXXXX: 0050提示:修改完之后检查是否破坏了基本指令内存。

计算机组成原理实验报告三微程序控制器实验

计算机组成原理实验报告三微程序控制器实验

微程序控制器实验报告一、实验目的(1)掌握微程序控制器的功能、组成知识。

(2)掌握为程序的编制、写入、观察微程序的运行二、实验设备:PC机一台,TD-CM3+实验系统一套三、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的硬件逻辑部件的为命令序列,完成数据传送和个汇总处理操作,他的执行方法是将控制各部件的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照及其指令一眼,用数字代码的形式表示,这种表示陈伟微指令。

这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种为指令序列称作为程序。

微程序存储在一种专用的存储器中,成为控制储存器四、实验步骤1.对为控制器进行读写操作:(1)手动读写:①按图连线:②将MC单元编程开关置为“编程”档,时序单元状态开关置为“单步”档,ADDR 单元状态开关置为“置数”档③使用ADDR单元的低六位SA5…SA0给出微地址MA5…MA0,微地址可以通过MC 单元的MA5…MA0微地址灯显示④CON单元SD27…SD20,SD17…SD10,SD07…SD00开关上置24位微代码,待写入值由MC单元的M23…M024位LED灯显示⑤启动时序电路(按动一次TS按钮),即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应单元中⑥重复③④⑤三步,将下图微代码写入2816芯片中二进制代码表(2)联机读写:①将微程序写入文件,联机软件提供了微程序下载功能,以代替手动读写微控制器,但微程序得以指定的格式写入本次试验的微程序如下:://************************************************************// :// // :// 微控器实验指令文件 // :// // ://************************************************************// ://***************Start Of MicroController Data****************//$M 00 000001;NOP$M 01 007070;CON(INS)->IR,P<1>$M 04 002405;R0->A$M 05 04B201;R0->B$M 30 001404;A加B->RO$M 32 183001;IN->R0$M 33 280401;R0->OUT$M 35 000035;NOP;//***************End Of MicroController Data*******************// ②写入微程序用联机软件的“【转存】-【装载数据】”功能将改格式文件装载入试验系统。

计算机组成原理微程序控制单元实验报告

计算机组成原理微程序控制单元实验报告

姓名学号班级******************年级指导教师《计算机组成原理》实验报告实验名称微程序控制单元实验、指令部件模块实验、时序与启停实验实验室实验日期实验七微程序控制单元实验一、实验目的⒈ 掌握时序产生器的组成方式。

⒉ 熟悉微程序控制器的原理。

⒊ 掌握微程序编制及微指令格式。

二、实验原理图7-7-1图 7-7-4 微地址控制原理图微程序控制单元实验原理就是人为的给出一条微指令的地址,人为的去打开测试开关,观察机器怎么运行,打个比方就是我要你执行我下的某条命令,我先告诉你命令写在哪页纸上,你找到纸后,分析命令是什么之后再去执行。

观察机器微程序控制器的组成见图7-1-1 ,微地址的打入操作就是由操作者给出一条微指令的地址(同上面的例子就是仅仅告诉你我让你跑的这条命令写在哪页纸上,而没有告诉你命令的具体内容),不需要做测试去判断这是什么指令,所以由图7-7-1 ,其中微命令寄存器 32 位,用三片 8D 触发器 (273) 和一片 4D(175) 触发器组成。

它们的清零端由CLR来控制微控制器的清零。

它们的触发端CK接 T2,不做测试时 T2 发出时钟信号,将微程序的内容打入微控制寄存器(含下一条微指令地址)。

打入了微指令的地址(即告诉你命令在哪页纸上,此时你需要先找到这页纸并判断命令是叫你做什么,然后执行),进行测试,T4 发出时钟信号,转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某一触发器输出端置为“1”状态,按图 7-7-4 所示,微地址锁存器的置位端R 受 SE5~SE0控制,当测试信号 SE5~SE0输出负脉冲时,通过锁存器置位端R将某一锁存器的输出端强行置“1”,实现微地址的修改与转移,此时的地址指的是指令的操作码的地址(即你已经知道命令是跑,此时做的是跑的行为)。

再由数据开关置入微地址的值,再做测试,再跳到指令的操作码的地址准备开始执行指令,这就是微程序控制单元实验的原理。

三、实验连线连接图或“图 7-2-27-2-2 中的 B1、 B7、 B10、 B15,用双头实验导线连接上图中所有标明“”图案的插孔(注:Dais-CMH 的时钟信号以作内部连接)。

计算机组成原理微程序控制器

计算机组成原理微程序控制器

任课教师:张芳、许建龙《计算机组成原理》(2013-2014学年第2学期)实验报告学号:姓名:班级:微程序控制器实验报告一、实验目的:1)了解TEC-2机控制器部件的组成2)熟练掌握56位微指令中各字段的含义3)可以通过微码自己用监控程序编程序,实现两数相加和相减,以及更复杂的操作二、实验仪器:主机一台三、简要原理:1.TEC-2机的控制器部件的组成TEC-2机控制器部件的关键内容包括:(1)由7片LS6116随机读写存储器芯片组成的56位字长的微程序控制存储器,用于存放TEC-2机的微程序。

其内容在刚加电时不定,加电后将首先从2片ROM(LS2716芯片)中读出固化的、用于实现53条机器指令的微程序,经组织后写入这一控制存储器,这一过程称为装入微码。

装入完成后,将从监控程序的零地址执行指令,完成TEC-2机的启动过程。

这之后,还可以用LDMC指令按规定的办法向控制存储器写入新的微程序,以实现新的机器指令。

从简化逻辑框图上可以看到,控制存储器的地址为μRA9~μRA0,读出的信息送微指令流水线寄存器PLR。

(2)微指令寄存器PLR由7片8位的寄存器芯片(6片LS374和1片LS273)组成,用于存放当前微指令的内容,更具体的说明将在后面给出。

(3)微程序定序器AM2910芯片(其内部结构、引脚信号和运行原理等稍候详细说明),是微程序控制器中非常关键、也是稍微难懂一点的部分。

在学习中要正确理解。

它的核心功能是依据机器的运行状态与当前微指令的有关内容等,正确地形成下一条微指令的地址,以保证微程序按要求的微指令序列关系自动地逐条衔接执行。

(4)程序计数器PC和当前指令地址寄存器IP,是用运算器通用寄存器组中的两个选定的寄存器R5和R6实现的,这在图上见不到。

(5)指令寄存器IR,用于存放当前正在执行的指令内容。

(6)为AM2910提供输入地址信号的配套线路,包括:①由两片LS2716 ROM芯片组成的MAPROM,它将指令寄存器中的操作码转换成一段微程序的入口地址;②由l片LS125和1片LS244组成的接收内部总线的IB9~IB0信号的选择门电路,它把由水平板上的开关提供的微指令地址送AM2910的地址输入端;③由1片LS125和微指令寄存器的PLR55~48组成的一组地址输入,把当前微指令中的后续地址B55~46送入AM2910的地址输入端;请注意,1片LS125(共4位独立的输入和输出端)分成两组(每组两位)分别用于②和③两项用途。

计算机组成原理实验三

计算机组成原理实验三

实验三TEC-2000A教学机微程序控制器一.资料汇总参考《TEC-2000A教学计算机系统技术说明与实验指导》第六章及第二章。

1.指令汇总表微程序的指令格式、功能、指令分组与组合逻辑的完全相同。

指令汇总表参见组合逻辑的指令汇总表。

2.微程序入口地址映射表注:该指令入口地址映射表中,前29条指令为基本指令,所有基本指令都已编程到微程序控制器中;后19条为扩展指令,需用户自己确定完成各步操作所需的控制微码,并将微码扩展到MAPROM和七片MPRAM中去。

在《TEC-2000教学计算机系统说明与实验指导》的《微程序控制器》一章中已给出小板上的SCC(GAL20V8)和大板上七片GAL20V8的逻辑表达式,其中包括扩展指令,用户在扩展指令时不必改写这八片GAL20V8的逻辑表达式。

3.指令流程框图基本指令执行流程框图注: 12是IN/OUT两条指令的入口地址,IN指令由12跳到14,OUT指令由12跳到13.15是PUSH/PSHF两条指令的入口地址,PUSH指令由15跳到1A,PSHF指令由15跳到16.17是POP/POPF两条指令的入口地址,POP指令由17跳到1C,POPF指令由17跳到18.在地址3A处放的是一条空操作指令,只起跳转的作用,用户在扩展中断隐指令时,可将该地址的这条指令用中断隐指令代替.扩展指令执行流程框图0063664.指令流程表微程序表二.微程序控制器实验实验目的通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令(例如,ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令)的功能、格式和执行流程,然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。

其最终要达到的目的是:1.深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识;2.深入地学习计算机各类典型指令的执行流程;3.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念;4.学习微程序控制器的设计过程和相关技术。

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。

微程序控制实验报告(共10篇)

微程序控制实验报告(共10篇)

微程序控制实验报告(共10篇)微程序控制器实验报告计算机组成原理实验报告一、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,观察微程序的运行过程。

二、实验设备:PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套。

三、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的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。

它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。

这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。

微程序存储在一种专用的存储器中,称为控制存储器,微程序控制器原理框图如图所示:微程序控制器组成原理框图在实验平台中设有一组编程控制开关KK3、KK4、KK5(位于时序与操作台单元),可实现对存储器(包括存储器和控制存储器)的三种操作:编程、校验、运行。

考虑到对于存储器(包括存储器和控制存储器)的操作大多集中在一个地址连续的存储空间中,实验平台提供了便利的手动操作方式。

以向00H 单元中写入332211 为例,对于控制存储器进行编辑的具体操作步骤如下:首先将KK1 拨至‘停止’档、KK3 拨至‘编程’档、KK4 拨至‘控存’档、KK5 拨至‘置数’档,由CON 单元的SD05——SD00 开关给出需要编辑的控存单元首地址(000000),IN 单元开关给出该控存单元数据的低8 位(00010001),连续两次按动时序与操作台单元的开关ST(第一次按动后MC 单元低8 位显示该单元以前存储的数据,第二次按动后显示当前改动的数据),此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M7——M0 显示当前数据(00010001)。

然后将KK5 拨至‘加1’档,IN 单元开关给出该控存单元数据的中8 位(00100010),连续两次按动开关ST,完成对该控存单元中8 位数据的修改,此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M15——M8 显示当前数据(00100010);再由IN 单元开关给出该控存单元数据的高8 位(00110011),连续两次按动开关ST,完成对该控存单元高8 位数据的修改此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M23——M16 显示当前数据(00110011)。

计算机组成原理 微程序控制器实验

计算机组成原理 微程序控制器实验

深圳大学实验报告课程名称:操作系统实验项目名称:微程序控制器实验学院:计算机与软件学院专业:软件工程指导教师:报告人:学号:班级:实验时间:实验报告提交时间:教务处制一、实验目的:通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令(例如,ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令)的功能、格式和执行流程,然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。

其最终要达到的目的是:1.深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识;2.深入地学习计算机各类典型指令的执行流程;3.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念;4.学习微程序控制器的设计过程和相关技术。

二、实验要求1.实验之前,应认真准备,写出实验步骤和具体设计内容,否则实验效率会特别低,一次实验时间根本无法完成实验任务,即使基本做对了,也很难说学懂了些什么重要教学内容;2.应在实验前掌握所有控制信号的作用,在脱机运算器实验中,已给出了与运算器有关的控制信号的作用,16 位机微程序控制器用到的控制信号的功能表可参见《技术说明与实验指导》的相关内容。

需要注意的是中断用到了DC23,在T4~T0= 0 0010一拍时DC23为1,其余节拍均为0;3.实验过程中,应认真进行实验操作,既不要因为粗心造成短路等事故而损坏设备,又要仔细思考实验有关内容,提高学习的主动性和创造性,把自己想不太明白的问题通过实验理解清楚,争取最好的实验效果,力求达到教学实验的主要目的;4.实验之后,应认真思考总结,写出实验报告,包括实验步骤和具体实验结果,遇到的主要问题和分析与解决问题的思路。

大家应该认识到,遇到一些问题是好事情,通过分析与解决这些问题,才提高了自己的工作能力,学习到更多的知识。

还未理解清楚,但实验结果正确了就匆忙结束实验,并没有达到教学实验的目的。

实验报告中,还应写出自己的学习心得和切身体会,也可以对教学实验提出新的建议等。

实验三:微程序控制器实验

实验三:微程序控制器实验

《计算机组成原理》实验报告实验三:微程序控制器实验学院:专业:班级:学号:学生姓名:实验日期:指导老师:成绩评定:计算机学院计算机组成原理实验室实 验 三一、 实验名称:微程序控制器实验二、 实验目的:掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况 ,了解微程序流程原理。

三、 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,以完成数据传输和各种处理操作。

它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。

这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。

微程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器。

微程序流程图:NOP00指令译码P<1>IN->R0R0->OUT NOPR0->AR0->BA+B->R00130320405333530ADDINOUTHLT01010135四、实验设备:TD-CMA实验系统一套五、实验步骤:1、对微控器进行编程(写)(1)将时序与操作台单元的开关KK1置为‘停止’档,KK3置为‘编程’档,KK4置为‘控存’档,KK5置为‘置数’档。

(2)使用CON单元的SD05-SD00给出微地址,IN单元给出低8位应写入的数据,连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的低8位。

(3)将时序与操作台单元的开关KK5置为‘加1’档。

(4)IN单元给出中8位应写入的数据,连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的中8位。

IN单元给出高8位应写入的数据,连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的高8位。

(5)重复(1)(2)(3)(4)四步,将二进制代码表的微地址(地址和十六进制)写入芯片中。

2、对微控器进行校验(读)(1)将时序与操作台单元的开关KK1置为‘停止’档,KK3置为‘校验’档,KK4置为‘控存’档,KK5置为‘置数’档。

微程序控制器组成实验

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。

计算机原理实验三 微程序控制器实验 操作步骤

计算机原理实验三 微程序控制器实验 操作步骤

3.2 微程序控制器实验3.2.1 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,观察微程序的运行过程。

3.2.2 实验设备PC机一台,TD-CMA实验系统一套。

3.2.3 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的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。

它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。

这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。

微程序存储在一种专用的存储器中,称为控制存储器,微程序控制器原理框图如图3-2-1所示。

图3-2-1 微程序控制器组成原理框图控制器是严格按照系统时序来工作的,因而时序控制对于控制器的设计是非常重要的,从前面的实验可以很清楚地了解时序电路的工作原理,本实验所用的时序由时序单元来提供,分为四拍TS1、TS2、TS3、TS4,时序单元的介绍见附录2。

微程序控制器的组成见图3-2-2,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,用三片正沿触发的双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。

S E 1S E 2S E 3S E 4S E 5S E 0图3-2-2 微程序控制器原理图3.2.4 实验步骤1. 按图3-2-10所示连接实验线路,仔细查线无误后接通电源。

如果有‘滴’报警声,说明总线有竞争现象,应关闭电源,检查接线,直到错误排除。

图3-2-10 实验接线图2. 对微控器进行读写操作,分两种情况:手动读写和联机读写。

(计算机组成原理)实验三 微控器实验

(计算机组成原理)实验三 微控器实验
(计算机组成原理)实验三 微控器实验
实验三 微控器实验
❖教材上实验6、7,内容有变动 ❖一、实验目的 ❖二、实验原理 ❖三、实验内容及要求 ❖四、实验步骤
一、实验目的
❖ 掌握时序产生器、微控制器的工作原 理。
❖ 掌握联机方式下,编写、装入、执行 微程序的方法。
❖ 掌握联机方式下,编写、装入、执行 程序的方法。
② 控存地址寄存器CMAR
❖ CMAR功能是:由输入信号SE6#~SE0#控制修改 当前微指令的下址字段M6~M0(即MA6~MA0), 以产生即后继微地址。
❖ CMAR由四片74LS74(2位带清零预置端的寄存器) 和一片74LS245(8位三态缓冲器)连接而成,四 片74LS74的清零端均接CLR开关,预置端则分别 接自输入信号SE6#~SE0#,因为预置端低电平有 效,所以当SEi#=0时,相应的Mi即MAi被置1。
寄存器译码电路
❖ 功能:依据指令的DR和SR字段,将微控器发出的统 一的寄存器控制信号,翻译为具体的不同的寄存器控 制信号。
❖ 输入信号有:
B-DR、DR-B#、SR-B#、SI-B#、SP-B#:来自微 控器单元MAIN CONTROL UNIT。
指令码I3-I0:来自指令寄存器(即SR、DR字段) ❖ 输出信号为:(送至寄存器单元REG UNIT)
D4
D3
D2
D1
③μIR74LS273
D8
D7
D1
D2
D3
D4
D5
D6
74LS74
2D
2Q
A 1CLK 1CD
2CLK 2CD
2SD
1SD
SE3
SE2
D8
T2
74LS74

微程序控制器的实验报告

微程序控制器的实验报告

计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术课程名称计算机组成与结构项目名称微程序控制器实验一、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、观察微程序的运行情况。

二、实验逻辑原理图与分析2.1 实验逻辑原理图及分析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,以完成数据传输和各种处理操作。

它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。

这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。

微程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器,如图所示:微程序控制器组成原理框图控制器是严格按照系统时序来工作的,因而时序控制对于控制器的设计是非常重要的,从前面的实验可以很清楚地了解时序电路的工作原理。

本实验所用的时序单元来提供,分为四拍TS1、TS2、TS3、TS4。

在微程序控制器的组成中,控制器采用3片2816的E^2PROM,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。

为地址寄存器6位,用三篇正沿触发的双D触发器(74)组成,他们带有清“0”端和预置端。

在不判别测试的情况下,T2时刻打入微地址寄存器的内容即为吓一条微指令地址。

当T4时刻惊醒测试判别式,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。

三、数据通路图及分析(画出数据通路图并作出分析)本实验安排了四条机器指令,分别为ADD(00000000)、IN(00100000)、OUT(00110000)和HLT(01010000),括号中为各指令的二进制代码,指令格式如下:助记符机器指令码说明IN 0010 0000 IN->ROADD 0000 0000 RO+RO->ROOUT 0011 0000 RO->OUTHLT 0101 0000 停机试验中机器指令由CON单元的二进制开关手动给出,其余单元的控制信号均由微程序控制器自动产生,为此可以设计出相应的数据通路图,如下图所示:数据通路图几条机器指令对应的参考微程序流程图如下图所示。

计算机组成原理实验报告3 微程序控制器实验

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.实验目得与要求:实验目得:1.理解时序产生器得原理,了解时钟与时序信号得波形;2.掌握微程序控制器得功能,组成知识;3.掌握微指令格式与各字段功能;4.掌握微程序得编制,写入,观察微程序得运行,学习基本指令得执行流程.实验要求:1.实验前,要求做好实验预习,并复习已经学过得控制信号得作用;2.按练习一要求完成测量波形得操作,画出TS1,TS2,TS3,TS4得波形,并测出所用得脉冲Ф周期。

按练习二得要求输入微指令得二进制代码表,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:用联机软件得逻辑示波器观测时序信号,测量Ф,TS1,TS2,TS3,TS4信号得方法如下:(1)TATEUNIT 中STOP开关置为“RUN”状态(向上拨),STEP开关置为“EX EC”状态(向上拨)。

(2) 将SWITCH UNIT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"菜单下得“显示逻辑示波器窗口,即可出现测量波形得画面。

(5)探头一端接实验仪左上角得CH1,另一端接STATE UNIT中得Ф插座,即可测出时钟Ф得波形。

(6)探头一端接实验仪左上角得CH2,另一端接STATE UNIT中得TS1插座,即可测出TS1得波形;(7)探头一端接实验仪左上角得CH1,另一端接STA TE UNIT中得TS2插座,即可测出TS2得波形.(8)将红色探头一端接实验仪左上角得CH1,另一端接STATE UNIT中得TS3插座,即可测出TS3得波形。

(9)将红色探头一端接实验仪左上角得CH1,另一端接STATE UNIT中得TS4插座,即可测出TS4得波形。

2.观察微程序控制器得工作原理:①关掉实验仪电源,拔掉前面测时序信号得接线;②编程写入E2PROM 2816A.将编程开关(MJ20)置为PROM(编程)状态;B.将实验板上STA TE UNIT 中得STEP置为STEP状态,STOP置为RUN状态,SWITCHUNIT中CLR开关置为1状态;C.在右上角得SWITCHUNIT中UA5—UA0开关上置表3、2中某个要写得微地址;D.在MK24-MK1开关上置表3、2中要写得微地址后面得24位微代码,24位开关对应24位显示灯,开关置为1时灯亮,为0时灯灭;E.启动时序电路,即将微代码写入到E2PROM 2816得相应地址对应得单元中;F.重复C—E步骤,将表3、2得每一行写入E2PROM 2816。

(完整word版)计算机组成原理实验报告_微控制器

(完整word版)计算机组成原理实验报告_微控制器

计算机组成原理实验报告题目:微程序控制器实验一、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)掌握微指令的编制、写入、观察微程序的运行二、实验设备PC机一台,TD—CM3+实验系统一套。

三、实验内容及要求:(一)实验原理:微程序控制电路与微指令格式(A)微程序控制电路微程序控制器的组成见图10,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(74273)和一片4D(74175)触发器组成.微地址寄存器6位,用三片正沿触发的双D触发器(7474)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。

在该实验电路中设有一个编程开关(位于实验板右上方),它具有三种状态:PROM (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,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。

微程序控制器原理图图10(B) 微指令格式微指令字长共24位,其控制位顺序如图所示。

图11 微指令格式A字段B字段C字MA5—-MA0为A,B,C为三个译码字段,分别由三个C字段中的P(1)是测试字位。

,从而实现微程序的顺序、分支、循环运。

图中I7一I2为指令寄存器的第7-—2位输出,SE5—SE0为微程序控制器单元微地址锁存器的强置端输出.(C)二进制代码表二进制微代码表将全部微程序按照指令格式变成二进制微代码可得上表(二)实验内容1.按照实验接线图连接好实验线路,并且检查线路,确保无误。

计算机组成原理实验报告_2

计算机组成原理实验报告_2

计算机组成原理实验报告——微程序控制器实验1.一. 实验目的:2.能看懂教学计算机(TH-union)已经设计好并正常运行的数条基本指令的功能、格式及执行流程。

并可以自己设计几条指令, 并理解其功能, 格式及执行流程, 在教学计算机上实现。

3.深入理解计算机微程序控制器的功能与组成原理4.深入学习计算机各类典型指令的执行流程5.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念6.学习微程序控制器的设计过程和相关技术二. 实验原理: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:1.将程序和数据通过输入设备送入存储器;2.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;3.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;4、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三. 微指令格式:1)微地址形成逻辑TH—UNION 教学机利用器件形成下一条微指令在控制器存储器的地址.下地址的形成由下地址字段及控制字段中的CI3—SCC控制.当为顺序执行时,下地址字段不起作用.下地址为当前微指令地址加1;当为转移指令(CI3—0=0011)时,由控制信号SCC提供转移条件,由下地址字段提供转移地址.2)控制字段控制字段用以向各部件发送控制信号,使各部件能协调工作。

控制字段中各控制信号有如下几类:①对运算器部件为了完成数据运算和传送功能, 微指令向其提供了24位的控制信号, 包括:4位的A、B口地址, 用于选择读写的通用积存器3组3位的控制码I8-I6、I5-I3、I2-I6, 用于选择结果处置方案、运算功能、数据来源。

3组共7位控制信号控制配合的两片GAL20V83位SST, 用于控制记忆的状态标志位2位SCI, 用于控制产生运算器低位的进位输入信号2位SSH, 用于控制产生运算器最高, 最地位(和积存器)移位输入信号②对内存储器I/O和接口部件, 控制器主要向它们提供读写操作用到的全部控制信号, 共3位, 即MRW③对CPU内部总线数据来源的控制, 主要通过3位编码标记为DCD, 来选择把哪一组数据发送到内部总线(IB)上。

计算机组成原理微程序控制器实验报告

计算机组成原理微程序控制器实验报告

计算机组成原理实验报告三:微程序控制器实验2011-05-06 01:00:09|分类:实验报告| 标签:实验微程序字段微指令信号|字号大中小订阅实验三:微程序控制器实验一、实验目的与要求:实验目的:1、掌握时序产生器的原理和具体操作。

2、掌握微程序控制器的功能、组成知识。

3、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。

要求:做好实验预习,掌握进位控制运算器的原理。

实验之前,应认真准备,写出实验步骤和具体分析内容,否则实验效率会特别低,一次实验时间根本无法完成实验任务,即使基本做对了,也很难说学懂了些什么重要教学内容。

二、实验方案:【1】、连接好实验线路,检查无误后接通电源。

【2】、编程:(1)将编程开关(MJ20)置为PROM(编程)状态;(2)将STATE UNIT中的STEP置为"STEP"状态,STOP置为"RUN"状态;(3)在UA5-UA0开关上置要写的某个微地址(八进制);(4)在MK24-MK1开关上置要写的微地址相应的24位微代码,24位开关对应24位显示灯,开关量为"1"灯亮,为"0"灯灭;(5)启动时序电路(按动启动按钮START),即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应的单元中;(6)重复(3)~(5)步骤将每一条微指令写入E2PROM2816。

【3】、校验:(1)将编程开关置为READ状态;(2)将STEP开关置为"STEP"状态,STOP开关置为"RUN"状态;(3)在开关UA5~UA0上置好要读的某个微地址;(4)按动START键,启动时序电路,观察显示灯MD24-MD1的状态,检查读出的微代码是否已写入的相同。

如果不同在将开关置于PROM编程状态,重新执行编程步骤;(5)重复(3)、(4)步骤将每一条微指令从E2PROM2816中读出。

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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) TATE UNIT 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SWITCH UNIT 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STATE UNIT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STATE UNIT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STATE UNIT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STATE UNIT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STATE UNIT中的TS4插座,即可测出TS4的波形。

2.观察微程序控制器的工作原理:①关掉实验仪电源,拔掉前面测时序信号的接线;②编程写入E2PROM 2816A.将编程开关(MJ20)置为PROM(编程)状态;B.将实验板上STATE UNIT 中的STEP置为STEP状态,STOP置为RUN状态,SWITCH UNIT中CLR开关置为1状态;C.在右上角的SWITCH UNIT中UA5-UA0开关上置表3.2中某个要写的微地址;D.在MK24-MK1开关上置表3.2中要写的微地址后面的24位微代码,24位开关对应24位显示灯,开关置为1时灯亮,为0时灯灭;E.启动时序电路,即将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址对应的单元中;F.重复C-E步骤,将表3.2的每一行写入E2PROM 2816。

③校验A.将编程开关置为READ(校验)状态;B.保持STEP,STOP,CLR开关状态不变,将实验板上STATE UNIT 中的STEP置为STEP状态,STOP置为RUN状态,SWITCH UNIT中CLR开关置为1状态;C.在开关UA5-UA0上按表3.2置好要读的某个微地址;D.按动START键,启动时序电路,就能读出微代码,观察显示灯MD24-MD1的状态,检查读出的微代码是否与已经写入的相同,若不同,将开关置于PROM编程状态,重新执行;E.重复C-D步骤,将表3.2的每一行从E2PROM 2816读出来。

练习二:步运行五条机器指令。

1、将编程开关置于“RUN”状态;2、实验仪的“STEP”及”STOP”开关保持原状,即STEP置为“STEP”状态,STOP置为”RUN”状态,“SWITCH UNIT”中CLR开关置为1状态;3、实验仪的“SW-BUS”置为0,左下方开关D5-D0置为“111111”,D7和D6开关任意,(置0或者1都可以)4、将清零开关CLR从高拔到低,再从低拔到高,即将开关CLR置1→0→1,可以发现后续微地址UA5-UA0灯变为000000,000000是微指令运行启始地址;5、接着按动一下“START”键,UA5-UA0灯会变为010000,这是在读00(八进制)条微指令,给出了下一条要读的微指令是10(八进制);6、在UA5-UA0灯变为010000时,可通过实验仪左下方开关D7-D0人为强置设置分支地址,将D5-D0置“111111”→“111100”→“111111”,可以发现UA5-UA0灯从010000变为010011,这表示下一个要读的微指令从010000修改为了010011;7、在UA5-UA0灯为010011时,也就是23(八进制)时,对微程序流程图,按动一下“START”键,UA5-UA0灯会变为000001,也就是01(八进制),表示读出了23条微指令,给出了下一条要读的是01条微指令;8、在UA5-UA0灯为000001时,按动一下START键,UA5-UA0灯会变为000010,表示读出了01条微指令,下一条要读出的是02条微指令;9、接着按动一下STRATOR键,读出02条微指令时,UA5-UA0灯显示为001000时,在当前条件下,可通过强置端SE1-SE6相接的D5-D0人为强置修改分支地址;10、执行完每个指令的最后一条微指令后,都会回到01微指令,这样才表示执行完了一条指令,同时也表示可以执行新的指令了;11、按照上述方法,把所有分支都执行一遍。

三.实验结果和数据处理:测量并画出时钟和时序信号波形,比较它们的相互关系。

波形图:CPU 周期ΦTS1TS2TS3TS4时钟Ф脉冲与TS1、TS2、TS3、TS4脉冲的波形,比较时钟Ф脉冲与TS1、TS2、TS3、TS4脉冲的相互关系:时钟Ф脉冲的一个CPU周期的时间,是TS1、TS2、TS3、TS4脉冲的时间之和,即节拍脉冲把一个CPU周期划分成几个较小的时间间隔。

四.实验结果分析:分析ADD的每条微指令的指令格式和功能:功能:根据ABC字段发出的信号,WE=0,读取内存内容,将PC的内容送到地址寄存器中AR,程序计数器加1,做好取下一条机器指令的准备。

功能:根据微地址03,RAM进行读操作,发出存数控制信号,把RAM的内容送到总线上,再送到地址寄存器AR中,程序计数器加1,做好取下一条机器指令的准备。

功能:根据微地址04,RAM进行读操作,发出LDDR2信号,把RAM的内容送到数据总线上,再送到DR2寄存器中,程序计数器加1,做好取下一条机器指令的准备。

4)R0→DR1:①指令格式:功能:根据微地址05,发出RS-B信号,把寄存器R0中的内容送到DR1寄存器中,程序计数器加1,做好取下一条机器指令的准备。

功能:根据微地址06,发出ALU-B信号,把DR1和DR2相加,结果放R0寄存器中,回到01微指令。

五.写出掌握了的控制信号的作用:☺WE控制信号的功能:WE是存储器RAM的写命令信号,WE=1时,RAM进行写操作,WE=0时,RAM进行读操作。

☺当STEP开关为0时态,一旦按下启动键,运行触发器Cr一直处于1状态,因此时序TS1-TS4将周而复始地发送出去;当STEP为1时,一旦按下启动键,机器便处于单步运行状态,即此次只读一条指令,可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。

☺S3,S2,S1,S0,M,Cn控制信号共同起到选择ALU进行哪种运算。

☺LOAD是PC加1信号,P(1)-P(4)是四个测试判别信号,其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码,使微程序输入相应的微地址入口,从而实验微程序的顺序,分支,循环运行。

☺LDRi控制信号,其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器.R0,R1及R2的选择存入译码。

☺RS-B,RD-B,RI-B分别为源寄存器选通输出信号,目的寄存器选通输出信号及变址寄存器选通输出信号,其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器R0,R1,R2的选通输出译码。

六.结论:☺根据实验操作步骤,所得的实验结果与理论值一致。

七.问题与讨论:☺练习二的实验里在执行ADD指令时,在分支处强置修改分支地址,并且以后每次都强置修改,运行完以后,发现结果是错误的,检查步骤,与同学讨论,分析原因,原来是当微程序不产生分支时,后继微地址直接由微指令的顺序控制字段给出。

当微程序出现分支时,意味着微程序出现条件转移,这时,可通过SE6-SE1强制端去修改微地址寄存器的内容,并按改好的内容读出下一条微指令,然后继续往下执行。

八.实验总结:☺心得体会:通过该实验让我较好地掌握了微程序控制器的功能,组成知识,微指令格式和各字段功能,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,遇到问题,可以通过实验,分析,讨论,请教老师解决问题,基本达到学习的目的。

☺问题分析:在实验过程中遇到问题时,首先检查线路是否连接准确,然后再查看步骤,有无漏做或做错的步骤,分析可能出错的原因,与同学讨论,若仍无法解决,就请教老师,请指导老师查看指正。

九.思考题:☺本次实验共设计了几条指令?分别是什么指令?答:本次实验共设计了五条指令,分别是IN (输入),ADD(二进制加法),STA(存数),OUT(输出),JMP(无条件转移)。

☺S3,S2,S1,S0,M,Cn控制信号共同起到什么作用?答:S3,S2,S1,S0,M,Cn控制信号共同起到选择ALU进行哪种运算。

☺写出WE控制信号的功能。

答:WE控制信号的功能:WE是存储器RAM的写命令信号,WE=1时,RAM进行写操作,WE=0时,RAM进行读操作。

☺ A.B.C字段主要能译出什么信号?分别写出来。

答:A字段中,主要是寄存器的打入信号,B字段中主要是寄存器的输出信号,C字段中,主要是测试信号。

☺UA5-UA0是当前微地址还是后继微地址?答:UA5-UA0是当前后继微地址。

☺06微指令功能是什么?06微指令S3,S2,S1,的值为“100101”代表什么运算?A字段“001”和B字段“101”分别选中哪个控制信号,信号的功能分别是什么?06微指令中UA5-UA0中“000001”代表什么含义?答:06微指令功能是将DR1寄存器中的内容和DR2寄存器中的内容相加,结果放R0寄存器中;06微指令S3,S2,S1,S0,M,Cn的值为“100101”代表A加B运算;A字段“001”是选中LDRi控制信号,其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器.R0,R1及R2的选择存入译码,而LDRi在本实验中即为LDR0,表示对寄存器R0的选择存入;B字段“101”选中ALU-B控制信号,ALU-B是输出三态门的控制端,控制运算器的运算结果是否送到数据总线BUS上;06微指令中UA5-UA0中“000001”代表后续微地址01。

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