实验四微程序控制器实验.docx
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实验四微程序控制器实验
南京工程学院
计算机工程学院
计算机组成与结构实验报告书
实验学生班级K网络工程121
实验学生姓名王云峰
学号*********
实验地点信息楼A115
实验四微程序控制器实验
同组同学李翔240121515朱赛杰240121533实验日期12月11日
实验仪器号TEC-XP+14S022
一、实验目的
1.掌握微程序控制器的组成及工作过程,初步掌握TEC-XP+机的数据通路。
2.理解动态微程序设计的概念,初步掌握在TEC-XP+机上设计及实现新指令的步骤。
3.从指令的微操作序列层次上理解指令的执行过程,明确指令的格式及寻址方式,初步掌握TEC-XP+机微指令的格式及各字段的含义。
二、实验内容
1.理解基本指令(ADC、LDRA、CALR)的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义,使用手拨开关输入机器指令,在单步运行方式下,观察和记录实现各指令的微码;
2.理解扩展指令(ADC、LDRA、CALR)的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义,使用手拨开关输入机器指令,在单步运行方式下,观察和记录实现各指令的微码;
3.设计验证程序,验证扩展指令(ADC、LDRA、CALR)并记录验证结果。
三、实验步骤与结果
1.设计新指令步骤
(1).明确指令格式及功能
(2).数据通路
(3).画微程序流程图
(4).微程序代码化---微码
(5).将微码加载到微控存中
(6).验证
2.运行结果
【1】选择基本指令的A组指令中的ADD指令,观察其节拍流程
<1>置拨动开关SW=0000000000000001;(表示指令ADDR0,R1)
<2>按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;
<3>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址和下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作0→PC、DI#=0)
<4>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000001,下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC)
<5>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000010,下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作MEM→IR)
<6>以上三步为公共操作,其它指令同;
<7>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000,微址指示灯显示00000011,下址的指示灯显示00000100;(本拍完成/MAP操作功能)
<8>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00000100,下址的指示灯显示00110000(本拍执行ADD指令,DR←DR+SR操作)。
<9>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110010,微址指示灯显示00110000,下址的指示灯显示00111010;(本拍完成STR→Q、CC#=INT#公共操作功能)
<10>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00110001,下址的指示灯显示00000010;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作功能)
/MIO/WE
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【2】选择基本指令的B组指令中的MVRD指令,观察其节拍流程
<1>置拨动开关SW=1000100000000000;(表示指令MVRD)
<2>按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;
<3>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址和下址的指示灯全灭;
<4>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000001,下址的指示灯全灭;
<5>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000010,下址的指示灯全灭;
<6>以上三步为公共操作,其它指令同。
<7>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000,微址指示灯显示00000011,下址的指示灯显示00011101;
<8>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00011101,下址的指示灯显示00011100;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作)
<9>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00011100,下址的指示灯显示00110000;(本拍完成MEM→DR、CC#=0操作)
<10>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110010,微址指示灯显示00110000,下址的指示灯显示00111010;(本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作)<11>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00110001,下址的指示灯显示00000010;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作功能)
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【3】选择基本指令的D组指令中的CALA指令,观察其节拍流程
<1>置拨动开关SW=1100111000000000;(表示指令CALA)
<2>按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;
<3>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址和下址的指示灯全灭;
<4>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000001,下址的指示灯全灭;
<5>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000010,下址的指示灯全灭;
<6>以上三步为公共操作,其它指令同。
<7>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000,微址指示灯显示00000011,下址的指示灯显示00011111;
<8>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00011111,下址的指示灯显示00000000;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作)
<9>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00100000,下址的指示灯显示00000000;(本拍完成MEM→Q操作)
<10>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00100001,下址的指示灯显示00000000;(本拍完成SP-1→SP、→AR操作)<11>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00100010,下址的指示灯显示00110000;(本拍完成PC→MEM、Q→PC、CC#=0操作)
<12>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110010,微址指示灯显示00110000,下址的指示灯显示00111010;(本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作)<13>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00110001,下址的指示灯显示00000010;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作)
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【1】在单步方式下,通过指示灯观察各类扩展指令的微码。
<1>选择扩展指令的A组指令中的ADC指令,观察其节拍流程
(1)置拨动开关SW=0010000000000000;(表示指令ADC)
(2)按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;
(3)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址和下址的指示灯全灭;
(4)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000001,下址的指示灯全灭;
(5)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示00000010,下址的指示灯全灭;
(6)以上三步为公共操作,其它指令同。
(7)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000,微址指示灯显示00000011,下址的指示灯显示01010000;
(8)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示01010000,下址的指示灯显示00110000;(本拍完成DR+SR+CF→DR操作)
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(10)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00110001,下址的指示灯显示00000010;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作)
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(01)置拨动开关SW=1110010000000000;(表示指令LDRA)
(01)按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;
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(06)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000,微址指示灯显示00000011,下址的指示灯显示01011011;
(07)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000,微址指示灯显示01011011,下址的指示灯显示00000000;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作)(08)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示01011100,下址的指示灯显示00011100;(本拍完成MEM→AR操作)
(09)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00011100,下址的指示灯显示00110000;(本拍完成MEM→DR操作)
(10)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110010,微址指示灯显示00110000,下址的指示灯显示00111010;(本拍完成STR→Q操作)
(11)按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000,微址指示灯显示00110001,下址的指示灯显示00000010;(本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作)
/MIO/WE
I2-0
I8-6
I5-3
B
A
SST
SSH
SCI
DC2
2-0
DC1
2-0
(1)
100
001
011
001
0101
0101
000
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- 实验四 微程序控制器实验 实验 微程序 控制器