机组实验报告三—非常简单cpu与相对简单的cpu模拟器实验

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1、非常简单CPU与相对简单的CPU模拟器实验实验目的：本次实验主要是在非常简单和相对简答的CPU模拟器上观察程序的运行，更加形象直观的了解CPU中程序运行的各个步骤以及各个寄存器和逻辑单元在各个步骤时发挥的作用。加深对CPU的分析和理解。实验方法：在JavaRuntimeEviroment软件平台卜通过运行CPU模拟器，输入指令程序，然后运行，直接观察CPU的寄存器部分和状态阁部分的运行，记录并进行分析，理解。实验准备：在启动模拟器之前必须先行安装JavaRuntimeEviroment软件，准备好VSCPU.zip、RSCPU.zip两个文件，并建目录“c:实验”，将V

2、SCPU.zip、RSCPU.zip放置其中。实验步骤与CPU的截图分析：一、非常简单的CPU模拟器：在做好前面的准备工作后，即可以开始非常简答的cPU模拟器模拟：1、先将目录（::实验下的VSCPU.zip解压至D:vscpu2、打开D:vscpuWSCPU屮的index.html页面以运行“非常简单CPU模拟器”。如下阁所示的页面：VerySimpleCPUSimulatorPleaseEnterCodeBelowMemoryLocation:0ControlUnitType(♦HardwiredCMicroprogrammedAssembleViewResul

3、tsViewTraceViewRegisterSection

4、ViewMemoryViewControlUnit1ClearMemoryVi8WBreakpoints1Help3、观看该模拟器使用方法的动両：（如果了解操作步骤此步也可以省略）D:vscpuWSCPUWerySimple-FLASHWerSimpleCPUSCREEN.htmU4、输入教材P168贞程序，在模拟器中观察程序的运行。如下图所示：VerySimpleCPUSimulatorPleaseEnterCodeBelowAX®4AMD5IICJW0M2TK39KMemoryLocation:0VJ^w

5、RejiSlerSectionControlUnitTypeHar

6、emory按钮，即是内存部分的运行图3、ViewControlUnit按钮，即是控制单元的运行图，分别从这三个图观察CPU的运行过程。截图与分析如下所示：（由于每条指令执行过程中的过程比较详细而且复杂，故此处不肯能把全部过程加以分析，只详细分析了第一条指令ADD4运行的具体过程，其他运行过程未写出或者只写了一部分）第一个状态FETCH1初始态：rERegisterSection□回区nCurrentCPUStatus:StoppedCurrentRTLStatement:FETCH1CurrentMemoryLocation:000LDIRIRLO如分析：有效信号PCBU

7、S，和ARLOAD表示AR寄存器开始工作，PCBUS通路，此步执行操作把PC中的值复制到AC,即是把0赋给AC,如下所示:RunEditViewI1K01IViewEditType0:000001000100010111000000100000004:001001110011100100000000000000008:0000000000000000000000000000000012:0000000000000000000000000000000016:0000000000000000000000000000000020:000000000000000000000000

8、0000000024:0000000000000000000000000000000028:0000000000000000000000000000000032:0000000000000000000000000000000036:0000000000000000000000000000000040：0000000000000000000000000000000044:0000000000000000000000000000000048：0000000000000000000000000000000052：0000000000