计算机组成原理指令扩展实验

华北科技学院计算机学院综合性实验

实验报告

课程名称计算机组成原理B

实验学期2014至2015学年第一学期学生所在院部计算机学院

年级2012专业班级计科B12-3

学生姓名董帅帅学号201207014316

任课教师席振元

实验成绩

计算机学院制

实验报告须知

1、学生上交实验报告时，必须为打印稿（A4纸）。页面空间不够，可以顺延。

2、学生应该填写的内容包括：封面相关栏目、实验地点、时间、目的、设备环境、内容、

结果及分析等。

3、教师应该填写的内容包括：实验成绩、教师评价等。

4、教师根据本课程的《实验指导》中实验内容的要求，评定学生的设计性实验成绩；要求

在该课程期末考试前将实验报告交给任课教师。设计性实验中，所涉及的程序，文档等在交实验报告前，拷贝给任课教师。任课教师统一刻录成光盘，与该课程的期末考试成绩一同上交到系里存档。

5、未尽事宜，请参考该课程的实验大纲和教学大纲。

《计算机组成原理B》课程设计性实验报告

开课实验室：计算机组成原理实验室2014年11月26日

实验题目指令扩展实验

一、实验目的

深入了解教学计算机微程序控制器的组成和设计技术，包括Am2910器件的功能与具体用法，教学计算机的总体组成和部件之间的连接方法，总之应该深入理解控制器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。

二、设备与环境

TEC-XP+教学机，微机(装有Windows XP、ISPLEVER、ispVM System等软件)。

三、实验内容

在现有的基本指令系统上，扩展2条指令：ADTW、ADRM。

四、实验步骤

1、两条指令的格式及功能

写明2条指令的格式、功能、寻址方式、操作码编码、微程序步数、微程序入口地址。

(1)指令格式：ADTW DR

功能：DR+2->DR(DR内的值自加2)

寻址方式：寄存器寻址

操作码编码：10100001（A1）

微程序步数：2

微程序入口地址：81

(2)指令格式：ADRM DR，[SR]

功能：DR+[SR]->DR

寻址方式：DR为寄存器寻址、[SR]为寄存器间接寻址

操作码编码：11100011（E3）

微程序步数：3

微程序入口地址：83

2、指令所对应的微程序

每条指令对应的微程序、每步功能及各自段值得意义

(1)指令ADTW DR 对应的微程序为：入口地址下址

CI-0SCC3-0MAR I2-0I8-6I5-3B 口A 口SST SSHSCI DC2DC18100E04，33，08，01,10,082

3030

4，3

3，0

8，0

1,1

0,0

(2)指令ADTW DR，[SR]对应的微程序为：入口地址下址

CI-0SCC3-0MAR

I2-0I8-6

I5-3B 口A 口SST SSHSCI DC2DC18300E04,41,00,80,03,08400E04,30,08,00,00,085

3030

1,6

3,0

8,0

0,0

0,0

微程序各字段的含义如下：

入口地址：指令的微程序入口地址；

下址：微程序执行完后下一条微程序的地址；00表示需要进行地址转移逻辑，30表示微程序结束。

CI3-0：判别测试字段，其主要编码及功能如表1。

SCC3-0：地址转移逻辑字符，仅当CI3-0为0011时有效。MRW ：控制对内存和I/O 接口的读写，其主要功能如下：

000，写内存；001读内存；010写串口；011读串口；1XX 无内存和串口的读写操作。I2-0：控制数据来源，其编码及功能见表3。I8-6：控制对运算结果的处理，其编码及功能见表3。I5-3：运算功能的选择，其编码及功能见表3。

表3Am2901的9位控制码编码及功能

SST ：对CZVS 的控制。SSHSCI ：设置进位输入。

B 口：1000表示IR 的DR 字段，0000表示不用B 口。A 口：1000表示IR 的SR 字段，0000表示不用A 口。DC2：专用寄存器接收控制，其主要编码及功能见表4-1。DC1：送内部总线的数据，其主要编码及功能见表4-2。

表4-1专用寄存器接受控制表4-2内部总线数据来源选择控制

DC2编码译码操作操作说明DC2编码译码操作

操作说明000NC 不操作000

/SWTOIB 送开关内容到内部总线001/GIR 指令寄存器接受001/RTOIB 送ALU 输出到内部总线

010/16位机不用010/ETOIB 送IR 地位字节内容到内部总线011/GAR 地址寄存器接受011/FTOIB 送程序状态字到内部总线100/INTR 恢复原中断优先级100/16位机不用101/INTN 接受新中断优先级101/16位机不用110/E1用于开中断指令110/INTV 送中断向量到内部总线111

/D1用于关中断指令

111

NC 不操作

3、ABEL 语言源程序编辑以及JED 文件生成

m256c.abl 源程序修改过程（10步）以及生成JED 文件的整个操作过程。

ADTW

=(IR==[1,0,1,0,0,0,0,1]);//（1）指令OP 定义:A1ADRM =(IR ==[1,1,1,0,0,0,1,1]);//（1）指令OP 定义:E3

MA81=(Y==[1,0,0,0,0,0,0,1]);//（2）微指令地址定义:81,82MA82=(Y==[1,0,0,0,0,0,1,0]);

MA83=(Y==[1,0,0,0,0,0,1,1]);//（2）微指令地址定义:83,84,85MA84

=

(Y==[1,0,0,0,0,1,0,0]);