计组实验报微程序控制单元实验指令部件模块实验时序与启停实验.doc

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1、姓名学号班级年级指导教师信息学院《计算机组成原理》实验报告实验名称微程序控制单元实验、指令部件模块实验、时序与启停实验实验室实验楼418实验日期2012-12-12、2012-12-14、2012-12-19实验一微程序控制单元实验一、实验目的1.掌握时序产生器的组成方式。2.熟悉微程序控制器的原理。3.掌握微程序编制及微指令格式。二、实验要求按照实验步骤完成实验项目，熟悉微程序的编制、写入、观察运行状态。三、实验原理图3-1-1微控制器原理1.微程序控制电路微程序控制器的组成见图3-1-1，其中控制存储器采用4片6116静态存储器，微命令寄存器32位，

2、用三片8D触发器（273）和一片4D（175）触发器组成。微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器（74）组成，他们带有清零端和指数端。再不判别测试的状态下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当T4时刻进行测试判断时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某一触发器输出端置为“1”状态，完成地址修改。2.微指令格式表3-1-1M25M24M23M22M21中断M19M18M17M16CBAAR保留位PX3A9A8CELOADM15M14M13M12M11M10M9M8M7M6CNMS0S1S2S3PX2LDARLDPCLDIRM

3、5M4M3M2876543M1M0LDDR2LDDR1LDDR0WEUA0UA1UA2UA3UA4UA5PX1SW-BA字段CBA选择000禁止001PC-B010ALU-B011299-B100R0-B101R1-B110R2=B111保留位B字段中断M9M1选择测试字PX3PX2PX1000关闭测试001P(1)识别操作码010P(2)判寻址方式01`1P(Z)Z标志测试100P(I)中断响应101P(D)中断服务110P(C)C标志测试111保留位其中UA5～UA0为6位的后继微程序地址，A、B二译码字段，分别由6个控制位译码输出多位。B字段的PX

4、3、PX2、PX1三个测试字位，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，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行。3.微程序流程与代码图3-1-2为几条机器指令对应的参考微程序流程图，将全部微程序按微指令格式变成二进制代码，可得到模型机（一）所列举的8位指令代码。图3-1-3微程序流程图四、实验内容及数据分析（一）微程序的编写为解决微程序的编写，可根据微地址和微指令格式将微指令代码以快捷方式写入到微程序控制单元。具体的操作方法是按动位于实验装置右中侧的【复位】键使系统进入初始待命状态。再按动【增址】键使工作方式提示位显示“H”

5、(按键模式)。微程序存储器读写的状态标志是：显示器上显示8个数字，左边1、2位显示实验装置的当前状态，左边3、4位显示区域号（区域的分配见表3-1-2），左边5、6位数字是微存储单元地址，硬件定义的微地址线是ua0～ua5共6根，因此它的可寻址范围为00H～3FH;右边2位数字是该单元的微程序，光标在第7位与第8位之间，表示等待修改单元内容。特征码区域号微地址微程序（状态位）（0～3）（0～3F）（8位）区域号微程序区对应位空间对应位控制功能031……………24CBAAR保留PX3A9A8123……………16CEADCNMS0S1S2S3215……………

6、8PX2ARPCIRDR2DR1RiWE37……………0U0U1U2U3U4U5PX1SW表3-1-2区域分配表用【读】命令键可以对微程序存储器进行检查（读出）或更改（写入）。对微程序存储器读写，一般先按MON，使实验系统进入初始待命状态。然后输入所要访问的微程序区域地址，再按【读】命令键，实验系统便以该区域的00H作为起始地址，进入微程序存储器读写状态。下面举例说明操作规程：按键8位LED显示说明【返回】DY-Hp返回初始待命状态【读】DY-HP初始待命状态，按【读】键无效0DY-H0按数字键0，从0区域0地址开始【读】Cn0000XX按【读】命令键，

7、经入微程序读状态，左边第3位起显示00（区域号）、00（微地址）、XX（该微程单元的内容）光标闪动至第7位55Cn000055按55键，将内容写入00区域00H单元【增值】Cn0001XX按【增值】命令键，读出00区域的下一个单元01H，光标重新移至第7位AACn0001AA按【AA】键，将内容写入00区域01H单元【返回】DY-HP返回初始待命状态1DY-H1再按数字键1，从1区域0地址开始【读】Cn0100XX按【读】命令键，进入微程序读状态，左边第3位起显示01（区域号）、00（微地址）、XX（该微程序单元的内容）光标闪动移至第7位55Cn0100

8、55按55键，将内容写入01区域00H单元【增值】Cn0101XX按【增值】命令