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时间:2019-06-28
《计算机组成原理实验报告微程序控制》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、计算机硬件实验室实验报告课程名称:姓名徐骁学号33班级0920542成绩设备名称及软件环境计算机、Proteus仿真软件、模型机仿真软件实验名称微程序控制器实验日期一.实验内容使用模型机验证微指令与微操作的关系,验证微程序执行时序。6二.理论分析或算法分析微操作码:包含指令执行的一个步骤中所包含的全部微命令的编码,即一条微指令所需的全部控制信号的编码,用来发出操作控制信号。微地址码:用来产生下一条微指令的地址,指出下一条微指令代码在控制存储器中的存储位置。(一)、微程序控制原理:OPIR微操作信号微地址形成部件微操作码微地址状态条件CMARCMIR译码驱动控制存储器CM控
2、制存储器:存放实现计算机指令系统的所有微程序由ROM(EPROM)实现。控制存储器的字长是微指令字的长度。控制存储器的容量取决于指令的数量和每条指令的微程序长度,也取决于微指令代码的利用率。微指令寄存器:微指令寄存器(CMIR)存放由控制存储器读出的一条微指令信息微地址寄存器(CMAR):存放将要访问的下一条微指令的微地址。微地址形成部件:能测试执行中的状态信息,修改微地址寄存器的内容,以便按修改后的内容去读下一条指令。6(二)、工作原理1、取指阶段(1)将取指微程序首地址置于CMAR中。(2)读微指令。(3)产生微操作命令。(4)形成下一条微指令地址。(5)取下一条微指
3、令。…………重复(1)~(4)过程,直到该机器指令送入IR为止。2、执行阶段(1)当指令存入IR后,由指令的OP部分送到微地址形成部件,形成该指令对应的微程序的首地址。(2)读出微指令。(3)产生微操作命令。(4)形成下一条微指令地址。…………重复(1)~(4)过程,直到该机器指令执行完为止。模型机数据通路框图6三.实现方法(含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等)(a)五条指令的微程序流程图ADD111001IN1312100201STAOUTSW→R0P(1)PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→IR0403PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→AR15
4、07PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→AR16PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→AR26PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→PCJMP140605R0→DR1RAM→BUSBUS-DR0(DR1)+(DR2)→R001R0→BUSBUS→RAM0117RAM→BUSBUS→DR101DR1→LED2501运行微程序八进制地址KWE23202000KRDRPP(1)1507PC→ARPC+1RAM→BUSBUS→DR116PC→ARPC+1DR1→LED控制台213024PC→ARPC+1(SW)→BUSBUS→DR1DR1→RAM(b)控制台微程序流程图八
5、进制地址016四.实验结果分析(含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等)微地址S3S2S1S0MCnWEA9A8ABCμA5--μA0000000000110000001000100000100000001111011011000001002000000001100000001001000030000000011100000000001000400000000101100000000010105000000011010001000000110061001010110011010000000010700000000111000000000110
6、1100000000000010000000000011100000001111011011000001112000000011110110110000111130000000111101101100011101400000001111011011001011015000000101000001000000001160000000011100000000011111700000000101000000001010120000000011110110110010010210000000111101101100101002200000000101000000001011123
7、0000000110000000000000012400000000001000000001100025000001110000101000000001260000000011010001100000012700000111000010100001000030000001101000101000010001微程序代码表6五.结论按照实验要求进行数据操作,实现实验结果,为了便于控制程序的运行,时序电路发生器设置了一个启停控制触发器Cr,使TS1-TS4信号输出可控。其中STEP(单步)、STOP(停机)分别是来自实验板上的两个二
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