计算机原理实验三微程序控制器实验操作步骤

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1、3.2微程序控制器实验3.2.1实验目的(1)掌握微程序控制器的组成原理。(2)掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行过程。3.2.2实验设备PC机一台，TD-CMA实验系统一套。323实验原理微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前•指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件工作的微命令序列，完成数据传送和各种处理操作。它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中

2、，称为控制存储器,微程序控制器原理框图如图3・2・1所示。指令寄存器IR0P

3、学态条fUIrl图3-2-1微程序控制器组成原理框图控制器是严格按照系统时序来工作的，因而时序控制对于控制器的设计是非常重要的,从前面的实验可以很清楚地了解时序电路的工作原理，本实验所用的时序由时序单元来提供，分为四拍TS1、TS2、TS3、TS4,时序单元的介绍见附录2。微程序控制器的组成见图3-2-2,其中控制存储器采用3片2816的E2PROM,具有掉电保护功能，微命令寄存器18位，用两片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

4、(74)组成，它们带冇清“0”端和预置端。在不判別测试的情况厂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时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。X-do■爸a»5?ooas•:zoasOSJIS…§!>sss•一芒0奈•：LasQQ9JjJ•••ISSISIS30soI2335呈一v$82wsls图3-2-2微程序控制器原理图5=iOVR・：SVK>>■>■>>>■>>>>>>■>■>'>>c/sccc(cccccccccccnddddMsMuMdMVr-「r-nr-「la^>>>>old

5、ldsr-Q-a'oaQ八dv£zl-----nIVVsHs3<

6、应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的低8位。③将时序与操作台单元的开关KK5置为'加1'档。④IN单元给出中8位应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的中8位。IN单元给出高8位应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开关ST,将IN单元的数据写到该单元的高8位。⑤重复①、②、③、④四步，将表3・2・2的微代码写入2816芯片中。（2）手动对微控器进行校验（读）①将时序与操作台单元的开关KK1置为'停止'档，KK3置为'校验'档，KK4置为'控存'档，KK5置为'置数'档。②使用CON单

7、元的SD05——SD00给出微地址，连续两次按动时序与操作台的开关ST,MC单元的指数据指示灯M7——M0显示该单元的低8位。③将时序与操作台单元的开关KK5置为'加1'档。④连续两次按动时序与操作台的开关ST,MC单元的指数据指示灯M15——M8显示该单元的中8位，MC单元的指数据指示灯M23——M16显示该单元的高8位。⑤重复①、②、③、④四步，完成对微代码的校验。如果校验出微代码写入错误，重新写入、校验，直至确认微指令的输入无误为止。2）联机读写（1）将微程序写入文件联机软件提供了微程序下载功能，以代替手动读写微控器，但微程序得以指定的格式写入到以TXT为后缀

8、的文件中，微程序的格式如下：微指令格式说明：$MXXXXXXXX'T—微指令代码十六进制地址微指令标卷女U$MIF112233,表示微指令的地址为1FH,微指令值为11H（高）、22H（中）、33H（低），本次实验的微程序如下，其中分号'；'为注释符，分号后面的内容在下载时将被忽略掉。（2）写入微程序用联机软件的“【转储】一【装载】”功能将该格式化TXT）文件装载入实验系统。装入过程中，在软件的输出区的'结果'栏会显示装载信息，如当前正在装载的是机器指令还是微指令，还剩多少条指令等。（3）校验微程序选择联机软件的“【转储】一【刷新指令区】”可以读出下位机所有的机