计算机组成原理实验五参考资料

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1、实验五CPU组成与机器指令执行实验第一步,对机器指令系统组成的简单程序进行译码。地址指令机器代码00HLDAR0,[R2]58H01HLDAR1,[R3]5DH02HADDR0,R104H03HJC+596H04HANDR2,R33EH05HSUBR3,R21BH06HSTAR3,[R2]4BH07HMULR0,R124H08HSTP60H09HJMP[R1]84H第二步,接线本实验的接线比较多,需仔细。1.将跳线开关J1用短路子短接。时序发生器的输入TJI接控制存储器的输出TJ。控制器的输入C接运算器ALU的C。控制器的输入IR

2、7、IR6、IR5、IR4依次指令寄存器IR的输出IR7、IR6、IR5、IR4。共6条线。2.控制器的输出LDIR(CER)、LDPC(LDR4)、PC_ADD、PC_INC、M4、LDIAR、LDAR1(LDAR2)、AR1_INC、M3、LDER、IAR_BUS#、SW_BUS#、RS_BUS#、ALU_BUS、CEL#、LRW、WRD、LDDR1(LDDR2)、M1(M2)、S2、S1、S0依次与数据通路的对应信号连接。共27条线。3.指令寄存器IR的输出IR0接双端口寄存器堆的RD0、WR0,IR1接RD1、WR1,IR

3、2接RS0,IR3接RS1。共6条线。合上电源。按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态。第三步,利用控制台微程序KLD设置通用寄存器R2、R3的值在本操作中,我们打算使R2=60H,R3=61H。1.令DP=0,DB=0,DZ=0,使实验系统处于连续运行状态。令SWC=0、SWB=1、SWA=1,使实验系统处于寄存器加载工作方式KLD。按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态。2.在SW7—SW0上设置一个存储器地址,该存储器地址供设置通用寄存器使用。该存储器地址最好是不常用的一个地址,以免设置通用寄存器操作破坏重要的存储器单元的内

4、容。例如可将该地址设置为0FFH。按一次QD按钮,将0FFH写入AR1和AR2。3.在SW7—SW0上设置02H,作为通用寄存器R2的寄存器号。按一次QD按钮,则将02H写入IR。4.在SW7—SW0设置60H,作为R2的值。按一次QD按钮,将60H写入IR指定的R2寄存器。5.在SW7—SW0上设置03H,作为通用寄存器R3的寄存器号。按一次QD按钮,将03H写入IR。6.在SW7—SW0设置61H,作为R3的值。按一次QD按钮,将61H写入R3。7.设置R2、R3结束,按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。演示第四步,利用

5、控制台微程序KWE存程序机器代码本操作中,我们从00地址开始存10个机器代码:58H,5DH,04H,95H,3EH,1BH,4BH,24H,60H,84H。在60H存入24H,用于给R0置初值;在61H存入83H,用于给R0置初值。1.令DP=0,DB=0,DZ=0,使实验系统处于连续运行状态。令SWC=0、SWB=1、SWA=0,使实验系统处于写双端口存储器工作方式KWE,如图所示。按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态。2.置SW7—SW0为00H,按QD按钮,将00H写入AR1。3.置SW7—SW0为58H,按QD按钮,将

6、58H写入存储器00H单元。AR1自动加1,变为01H。4.置SW7—SW0为5DH,按QD按钮,将5DH写入存储器01H单元。AR1自动加1,变为02H。5.按QD按钮,使AR1+1。AR1此时为02H。6.重复进行下去,一直到将84H写入存储器09H单元。按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。7.置SW7—SW0为60H,按QD按钮,将60H写入AR1。8.置SW7—SW0为24H,按QD按钮,将24H写入存储器60H单元。AR1自动加1,变为61H。9.置SW7—SW084H,按QD按钮,将83H写入存储器61H单元。按

7、CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。第五步,用单拍(DP)方式执行一遍程序。在单拍执行过程中,首先要随时监测AR2的值和IR的值,以判定程序执行到何处,正在执行哪条指令。监测微地址指示灯和判断字段指示灯,对照微程序流程图,可以判断出微指令的地址和正在进行的微操作。程序执行的结果如下:初值:R0未定,R1未定,R2=60H,R3=61H。存储器60H单元的内容是24H,61H单元的内容是83H。1.LDAR0,[R2]执行结果R2=60H,R0=24H。演示2.LDAR1,[R3]执行结果R3=61H,R1=83H。3.ADDR

8、0,R1执行结果R0=0A7H,R1=83H,C=0。4.JC+5执行结果转移到03H,因为C=0。5.ANDR2,R3执行结果R2=60H,R3=61H。6.SUBR3,R2执行结果R2=60H,R3=01H7.STAR3,[R2]执行结果R2=

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