计算机组成原理实验3-微程序控制器实验

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1、经济管理学院信息管理与信息系统专业班__组学号姓名协作者教师评定_____________实验题目_微程序控制器实验_________________1.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：按练习一要求完成测量波形的操作，画出TS1、TS2、TS3、TS4的波形，并测出所有的脉冲Φ的周期。按练习二的要求输入微指令的

2、二进制代码表，并单步运行五条机器指令。2.实验方案：1.用联机软件的逻辑示波器观测时序信号：测量Φ、TS1、TS2、TS3、TS4信号的方法：（1）按图接线，接一根即可；（2）把探笔的探头端按颜色分别插到试验仪左上角的CH1、CH2，黑探头插CH1，红探头插CH2，将黑探笔的探头插在Φ接线的上孔，将红探笔的探针夹在TS1两针之间；（3）将实验仪的STOP开关置为RUN、STEP开关置为EXEC，“SWITCHUNIT”中CLR开关置为1状态，按动START按键；（4）启动“组成原理联机软件”，点击“调

3、试”菜单下的“显示逻辑示波器窗口”，点击示波器开关，即可在屏幕上看到波形。使用“步数”或“速度”调整波形，波形调整好后，不要用同步通道来稳定波形，应该单击示波器开关，这样整个波形都停下来；（5）鼠标停留在波形线上，会有时间提示，两者相减可以算出波形周期；（6）测完Φ和TS1后，接着测量TS1和TS2，把黑红探针分别夹在TS1两根针之间和TS2两根针之间，相互比较，可以测量TS1和TS2之间相位关系。同理通过测量TS2、TS3可以测量出TS2和TS3之间相位关系，同理通过测量TS3、TS4可以测量出TS

4、3和TS4之间相位关系。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，按图连接实验电路，仔细检查无误后接通电源；（2）编程写入E2PROM2816A.将编程开关（MJ20）置为PROM状态；B.将实验板上STATEUNIT中的STEP置为“STEP”状态，STOP置为“RUN”状态，“SWITCHUNIT”中CLR开关置为1状态；C.在右下角的“SWITCHUNIT”中UA5-UA0开关上表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

5、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，开关置为“0”时灯灭；E.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；F.重复C-E步骤，将表3.2的每一行写入E2PROM2816。（3）校验A.将编程开关置为READ状态；B.保持STEP、STOP、CLR开关状态不变，即实验板的STEP开关置为“STEP”状态，STOP开关置为“RUN”状态，“SWITCHUNIT”中CLR开关置为1状态；C.在开关UA5-UA0上按表3

6、.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写入的相同。如果不同，将开关置为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E2PROM2816中读出来。单步运行五条机器指令：A.将编程开关置为“RUN”状态；B.将STEP置为“STEP”状态，STOP置为”RUN“状态，”SWITCHUNIT”中的CLR开关置为1状态；C.将“SW-BUS”开关置为“0”，左下方开关D5-D0置为“1111

7、11”，D6和D7开关任意；D.将清零开关CLR从高拔到低，再从低拔到高，即将开关CLR置为1——>0——>1,可发现后续微地址UA5-UA0灯变为000000，000000是微指令运行启始地址；A.按动“START”键，UA5-UA0灯变为010000，这是在读00条微指令，给出下一条要读的微指令是20。以后每按动一次启动键“START”，都会读出后续微地址指定的一条微指令，微命令显示灯和微地址显示灯显示着正在所读出的微指令；B.在UA5-UA0灯变为010000时，可通过实验仪左下方开关D7-D0

8、人为强置设置分支地址，将D5-D0置为“111111”——>“111100”——>“111111”，可发现UA5-UA0灯从010000变为010011，表示下一个要读的微指令从010000修改为了010011；C.在UA5-UA0灯为010011时，也就是23时，对照微程序流程图，按动一下“START”键，UA5-UA0灯会变成000001，也就是01，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；D.在UA5-UA0灯为000001时，也