计算机组成原理实验3.doc

深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 计算机组成原理 实验项目名称： 微程序控制器试验 学院： 计算机与软件学院 专业： 软件工程 指导教师： 蔡烨 报告人：文成 学号：2011150259 班级： 02 实验时间： 2013-5-29 实验报告提交时间： 2013-6-03 教务处制 实验目的 通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令）的功能、格式和执行流程，然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。其最终要达到的目的是： 深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识； 深入地学习计算机各类典型指令的执行流程； 对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念； 学习微程序控制器的设计过程和相关技术。 二、实验要求 实验之前，应认真准备，写出实验步骤和具体设计内容，否则实验效率会特别低，一次实验时间根本无法完成实验任务，即使基本做对了，也很难说学懂了些什么重要教学内容； 应在实验前掌握所有控制信号的作用，在脱机运算器实验中，已给出了与运算器有关的控制信号的作用，16位机微程序控制器用到的控制信号的功能表可参见《TEC-XP教学计算机系统技术说明与实验指导》第三章的控制器部件和运算器部件的相关内容。 需要注意的是中断用到了DC23，在T4~T0= 0 0010一拍时DC23为1，其余节拍均为0； 实验过程中，应认真进行实验操作，既不要因为粗心造成短路等事故而损坏设备，又要仔细思考实验有关内容，提高学习的主动性和创造性，把自己想不太明白的问题通过实验理解清楚，争取最好的实验效果，力求达到教学实验的主要目的； 实验之后，应认真思考总结，写出实验报告，包括实验步骤和具体实验结果，遇到的主要问题和分析与解决问题的思路。大家应该认识到，遇到一些问题是好事情，通过分析与解决这些问题，才提高了自己的工作能力，学习到更多的知识。还未理解清楚，但实验结果正确了就匆忙结束实验，并没有达到教学实验的目的。实验报告中，还应写出自己的学习心得和切身体会，也可以对教学实验提出新的建议等。实验报告要交给教师评阅并给出实验成绩。 三、实验说明 控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要的部分。要在TEC-XP教学计算机完成这项实验，必须比较清楚地懂得： TEC-XP教学机的微程序控制器主要由微程序定序器AM2910、产生当前微地址和下地址的微控存和MACH器件组成； TEC-XP教学机上已实现的全部基本指令和留给用户实现的19条扩展指令的控制信号都是由微控存和MACH给出的。 应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行扩展指令。 要明白TEC-XP教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解TEC-XP教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程，也包括控制器设计与实现中的具体线路和控制信号的组成。 要明确自己要实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束条件。 为了完成自己设计几条指令的的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确的实验内容，具体过程包括： 确定指令格式和功能，包括确定要用的操作码，指令中其它字段的内容分配与使用。指令中字段的使用和分配要受教学机已有硬件的约束，应尽量与已实现指令的格式和分类办法保持一致； 按新指令的功能和格式，设计指令的执行流程。划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能，设计微地址和下地址的取值，应参照已实现指令的处理办法来完成； 在指令流程表中填写每一个控制信号的状态值，基本上是个查表填数的过程，应