计算机组成原理大型实验-实验报告及源代码

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1、计算机组成原理大型实验任务书（计算机12级1、2、3班和实验班）一、实验目的：深入了解计算机各种指令的执行过程，以及控制器的组成，指令系统微程序设计的具体知识，进一步理解和掌握动态微程序设计的概念；完成微程序控制的特定功能计算机的指令系统设计和调试。二、实验说明：要进行这项大型实验，必须清楚地懂得：（1）TEC-2机的功能部件及其连接关系；（2）TEC-2机每个功能部件的功能与具体组成；（3）TEC-2机支持的指令格式；（4）TEC-2机的微指令格式，AM2910芯片的用法；（5）已实现的典型指令的执行实例，即相应

2、的微指令与其执行次序的安排与衔接；（6）要实现的新指令的格式与功能。三、实验内容：选定指令格式、操作码，设计如下指令：（1）把用绝对地址表示的内存单元A中的内容与内存单元B中的内容相加，结果存于内存单元C中。指令格式：D4××，ADDR1，ADDR2，ADDR3四字指令（控存入口100H）功能：[ADDR3]=[ADDR1]+[ADDR2]（2）将一通用寄存器内容减去某内存单元内容，结果放在另一寄存器中。指令格式：E0DRSR，ADDR（SR，DR源、目的寄存器各4位）双字指令（控存入口130H）功能：DR=SR-

3、[ADDR]（3）转移指令。判断两个通用寄存器内容是否相等，若相等则转移到指定绝对地址，否则顺序执行。指令格式：E5DRSR，ADDR双字指令（控存入口140H）功能：ifDR==SRgotoADDRelse　顺序执行。设计：利用指令的CND字段，即IR10~8，令IR10~8=101，即CC=Z则当DR==SR时Z=1，微程序不跳转，接着执行MEMPC（即ADDRPC）而当DR!=SR时Z=0，微程序跳转至A4。四、实验要求：（1）根据内容自行设计相关指令微程序；（务必利用非上机时间设计好微程序）（2）设计测试程

4、序、实验数据并上机调试。（3）设计报告内容：包括1、设计目的2、设计内容3、微程序设计（含指令格式、功能、设计及微程序）4、实验数据（测试所设计指令的程序及结果）。（具体要求安最新规范为准）（4）大型实验报告必须打印成册，各班班长收齐大型实验报告于19周星期五前，交张芳老师办公室。实验设计并分析：第一条：把用绝对地址表示的内存单元A中的内容与内存单元B中的内容相加，结果存于内存单元C中。指令格式：D4××，ADDR1，ADDR2，ADDR3四字指令（控存入口100H）功能：[ADDR3]=[ADDR1]+[ADDR

5、2]指令格式：D4XXADDR1ADDR2ADDR3微程序：PC→AR，PC+1→PC：00000E00A0B55402MEM→AR：00000E0010F00002MEM→Q：00000E0000F00000PC→AR，PC+1→PC：00000E00A0B55402MEM→AR：00000E0010F00002MEM+Q→Q：00000E0100E00000PC→AR，PC+1→PC：00000E00A0B55402MEM→AR：00000E0010F00002Q→MEM，CC#=0：0029030010200

6、010指令分析：PC->AR,PC+1->PC0000000011100000000010100000101101010101010000000010MEM->AR0000000011100000000000010000111100000000000000000100MEM->Q0000000011100000000000000000111100000000000000000000PC->AR,PC+1->PC0000000011100000000010100000101101010101010000000010M

7、EM->AR0000000011100000000000010000111100000000000000000100MEM+Q->Q0000000011100000000100000000111000000000000000000000PC->AR,PC+1->PC0000000011100000000010100000101101010101010000000010MEM->AR0000000011100000000000010000111100000000000000000100Q->MEM,CC#=00029

8、000000110000000000010000001000000000000000010000假设从地址[0828]开始执行微程序，此时程序计数器PC的值是0829。因为运行程序的时候[0829]和[0830]中存了加法的两个加数的内存地址，所以要想方设法1）把这两个加数传到运算器的寄存器中，2）在运算器中相加，3）将结果输出到内存单元[ADDR1]。以下