实验三 硬布线控制器部件验证

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1、实验三硬布线控制器实验一、实验目的1.通过多种方式，查看教学计算机指令的执行步骤、运行结果、各组控制信号在每一个执行步骤中的状态、指令之间的衔接等有关内容。2.熟悉教学计算机的指令格式、指令编码、寻址方式和指令功能等内容。3.熟悉教学计算机的总体组成和各部件的运行原理，理解控制器部件在计算机整机中的关键作用4.理解和熟悉指令执行步骤的划分方案。5.熟悉教学计算机的硬布线控制器各控制命令的控制功能。二、实验要求1．实验之前要认真预习，写出预习报告，包括操作步骤，实验过程所用数据和运行结果等。2．实验过程中，要仔

2、细进行，防止损坏设备，分析可能的各种现象，判断结果是否正确，记录运行结果。3.实验之后，认真写出实验报告，包括对遇到的各种现象的分析，实验步骤和实验结果，实验心得体会与收获。三、实验内容1.将5个拨动开关置为11101（单节拍、指令来自开关、组合逻辑、16位、联机工作方式），按一下RESET。在单节拍方式下，每按一次START键，执行一个节拍的功能。此时教学机反复执行这一条指令，对照指令执行流程图，看节拍发生器的状态输出，能够最方便的查看不同类型的指令的执行步骤的变化与连接关系。此时无须关心指令的执行功能，因

3、为此时指令得不到正确的操作数据和地址。2.使用手拨开关SWH和SWL输入16位指令操作码。注意：如果是双字指令，则只能拨入高16位，此时运算结果不正确，可忽略。3．在单步方式下，让计算机反复执行指令，通过指示灯观察各类基本指令的节拍。例如：使用手拨开关SWH和SWL输入MVRD指令的操作码88H（为B组指令），先按RESET键，再依次按START键，看到节拍发生器的状态输出为：0000-0010-0110-0100。操作序列1：请把ADD、PUSH、LDRA、CALA指令通过开关送给控制器，利用教学机把各自节

4、拍流程找出来，并写在下表中。指令指令操作码预计节拍顺序实际观察到的节拍顺序MVRDR1，FFFF8810H0000-0010-0110-01000000-0010-0110-0100ADDR1，R2PUSHR2LDRAR4,1010CALA2000操作序列2：请自行从A、B、C、D四组中各选择若干条指令通过开关送给控制器，利用教学机把各自节拍流程找出来，并写在下表中，表格行数可自行增加。指令指令操作码预计节拍顺序实际观察到的节拍顺序4.单步方式下，让计算机反复执行指令，通过指示类观察各类基本指令的控制信号。操

5、作序列1：观察A组指令SHR的执行过程中控制信号的变化。(1)置拨动开关SW=0000101100010000（表示指令SHRR1）(2)先按RESET键，再连续按START键，观察每一步节拍及该节拍所对应的控制信号，并记录在下表中，表中每个节拍对应两行，上行写控制信号含义，下行写控制信号编码。节拍指令编码MRWI8~6I5~3I2~0B口A口SCISSTSSHDC2DC1操作序列2：观察B组指令JMPA的执行过程中控制信号的变化。(1)置拨动开关SW=1000000000000000（表示指令JMPA）(2

6、)先按RESET键，再连续按START键，观察每一步节拍及该节拍所对应的控制信号，并记录在下表中，表中每个节拍对应两行，上行写控制信号含义，下行写控制信号编码。。节拍指令编码MRWI8~6I5~3I2~0B口A口SCISSTSSHDC2DC1操作序列3：观察D组指令CALA的执行过程中控制信号的变化。(1)置拨动开关SW=1100111000000000（表示指令CALA）(2)先按RESET键，再连续按START键，观察每一步节拍及该节拍所对应的控制信号，并记录在下表中，表中每个节拍对应两行，上行写控制信号

7、含义，下行写控制信号编码。。节拍指令编码MRWI8~6I5~3I2~0B口A口SCISSTSSHDC2DC1操作序列4：请自行从A、B、C、D四组中各选择若干条指令通过开关送给控制器，观察它们执行过程中控制信号的变化，并记录在下表中。节拍指令编码MRWI8~6I5~3I2~0B口A口SCISSTSSHDC2DC1以下两题二选一5.将5个拨动开关置为10101（单节拍、指令来自内存、组合逻辑、16位、联机工作方式），按一下RESET。将初始33位控制信号、16外部数据信号DataBus15~0、16位内部数据总

8、线InterBus15~0、16位指令码IR15~0、16地址信号AddressBus15~0记录到下表中，位数较多的项目可用16进制形式表示。此后，按下START再记录所有信号，推出当前运行的指令。至少推出3条。（表格行数不够请自行增加）节拍指令码MRWI8~0B口A口SCISSTSSHDC2DC1Y15~0IB15~0D15~0A15~0请写出由上述表格推出的指令并给出理由。6.将5个拨动开关置