计算机组成原理实验第五讲

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1、微程序控制器实验实验目的掌握微程序控制器的组成原理。掌握机器指令与微指令的关系。学习微程序的编制、装入、调试基本方法。实验内容根据数据通路框图(图2-6-1)、微控制器原理图(图1-2-12（a）)、微程序流程图(图2-6-2)、机器指令格式(表2-6-1)、微指令格式(表2-6-2)，用微指令序列来实现给定的五条机器指令IN、ADD、MOV、OUT、JMP。实验说明指令格式机器指令地址及其代码格式：PXXXX（PXX表示程序地址）程序地址机器代码微程序地址及微码格式：MXXXXXXXXXX（MXX表示微程序地址）微程序地址32位指令代码机器指令格式

2、单字节指令D7-D5为操作码，D1、D0目的寄存（R0-R2），D3、D2源寄存器（R0-R2），D4任意。双字节指令第一字节：D7-D5为操作码，D1、D0目的寄存，D3、D2源寄存器，D4任意。第二字节：操作数。地址（H）机器指令码机器指令说明0020INR0，SW数据开关内容R00140XXADDR0，[addr]R0+[addr]R00360XXMOV[addr]，R0R0[addr]0580XXOUTLED，[addr][addr]LED07A000JMP0000PC机器指令格式（前3位为操作码）INR0，SW001ADDR0，[

3、addr]010addrMOV[addr]，R0011addrOUTLED，[addr]100addrJMP0010100微指令格式UA0-UA5为6位后续微地址(注意：其微地址的排列顺序为前低后高)。C、B、A为A字段决定总线上的信息来源。PX3、PX2、PX1为B字段，其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口。PX3、PX2、PX1等于001时为识别操作码测试位。本实验采用简单模型机（控存06单元的最高字节为40H）微程序流程图实验连线图实验步骤按图2-6-3连接相关的实验电路。将实验设备设置在“模型机”状态，点击桌

4、面上图标启动DAIS系统软件，并选定：串口为COM1；波特率为9600；运行方式为“微运行”；连接硬件实验系统进入主界面。在编辑状态下，依次输入机器代码及对应微指令码，“保存”并“装载”到实验设备的控存和内存中。用微单步运行微指令程序，对照微程序流程图，观察实验设备平台上的相关寄存器当前状态及微地址指示灯是否和其流程图中表示的一致。检查、运行、记录并对照调试运行后的结果是否和预测值一致。注意：在运行程序时不可同时打开多个主界面窗口。设计举例：INR0指令的微指令编码表→Dais-CMH+实验设备位置图SW地址总线内存锁存输出DR2DR1299R0R1

5、R2指令寄存器IR程序计数器PC控存ALU数据总线微地址综合设计自定义指令系统的设计与实现实验目的综合运用所学计算机原理知识，设计微程序实现题目规定的指令（条件转移为相对转移指令）。实验内容设计并完成下列十个题目之一给定指令的微程：1.MOVR0,IMMMOVR1,[10H]ADDR0,R1JCZL1MOV[11H],R0L1:HLT2.MOVR0，12HMOV[10H]，R0CLRR0ADDR0，@[10H]INC[10H]ADDR0，@[10H]HLT3.MOVR0，IMMSUBR0，[11H]RLCR0MOV@[20H]，R0HLT4.求28H

6、为起始地址连续5存储个单元中的内容的和，结果在R0中（要求5个数的和不大于255）。MOVR0，0MOVR2，20HMOVR1，0FBHL5:ADDR0，[R2]+8：与指导书不同INCR2INCR1JCZL6JMPL5L6:HLT5.从开关输入2个数求和，结果在缓冲输出显示，和大于255在R2中计作“0FFH”，否则计作“0”。INR0INR1ADDR0，R1JCZL7MOVR2，0FFHJMPL8L7:MOVR2，0L8:OUTR0HLT6.测试10H单元中的数据，如果为负数，将FF写入R0中；如果为正数，将00写入R0中。MOVR0，[10H]

7、TESTR0，10000000BJZL2CLRR0JMPL3L2:MOVR0，0FFHL3:HLT7.测试20H单元中的数据，如果为负数，将FF写入R2中；如果为正数，将00写入R2中。CLRR2MOVR0，20HMOV[10H]，R0MOVR0，@[10H]CMPR0，80HJCZL4MOVR2，0FFL4:HLT8.双字节加法：数据自定，和在R2，R1，R0中MOVR2，0MOVR0，data1lMOVR1，data1hADDR0，data2lADCR1，data2hADCR2，0HLT9.将R0中压缩BCD码转换为ASCII码，结果在R1，R0

8、。MOVR1，R0ANDR0，0FHADDR0，30HANDR1，0F0HRORR1RORR1RORR1RO