计算机组成理实验3-微程序控制器实验.doc

经济管理学院 信息管理与信息系统专业 班 __组 学号 姓名 协作者 教师评定_____________ 实验题目_ 微 程 序 控 制 器 实 验_________________ 实验目的与要求： 实验目的：1.理解时序产生器的原理，了解时钟和时序信号的波形； 2.掌握微程序控制器的功能、组成知识； 3掌握微指令格式和各字段功能； 4.掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行，学习基本指令的执行流程。 实验要求：按练习一要求完成测量波形的操作，画出TS1、TS2、TS3、 TS4的波形，并测出所有的脉冲Φ的周期。按练习二的要求输入微指令的二进制代码表，并单步运行五条机器指令。 实验方案： 1.用联机软件的逻辑示波器观测时序信号： 测量Φ、TS1、TS2、TS3、TS4信号的方法： （1）按图接线，接一根即可； （2）把探笔的探头端按颜色分别插到试验仪左上角的CH1、CH2，黑探头插CH1，红探头插CH2，将黑探笔的探头插在Φ接线的上孔，将红探笔的探针夹在TS1两针之间； （3）将实验仪的STOP开关置为RUN、STEP开关置为EXEC，“SWITCH UNIT”中CLR开关置为1状态，按动START按键； （4）启动“组成原理联机软件”，点击“调试”菜单下的“显示逻辑示波器窗口”，点击示波器开关，即可在屏幕上看到波形。使用“步数”或“速度”调整波形，波形调整好后，不要用同步通道来稳定波形，应该单击示波器开关，这样整个波形都停下来； （5）鼠标停留在波形线上，会有时间提示，两者相减可以算出波形周期； （6）测完Φ 和TS1后，接着测量TS1和TS2，把黑红探针分别夹在TS1两根针之间和TS2两根针之间，相互比较，可以测量TS1和TS2之间相位关系。同理通过测量TS2、TS3可以测量出TS2和TS3之间相位关系，同理通过测量TS3、TS4可以测量出TS3和TS4之间相位关系。 2.观察微程序控制器的工作原理： （1）关掉实验仪电源，拔掉前面测时序信号的接线，按图连接实验电路，仔细检查无误后接通电源； （2）编程写入E2PROM 2816 A.将编程开关（MJ20）置为PROM状态； B.将实验板上STATE UNIT中的STEP置为“STEP”状态，STOP置为“RUN”状态，“SWITCH UNIT”中CLR开关置为1状态； C.在右下角的“SWITCH UNIT”中UA5-UA0开关上表3.2中某个要写的微地址； D.在MK24-MK1开关上置表3.2中要写的微地址后面的24位微代码，24位开关对应24位显示灯，开关置为“1”时灯亮，开关置为“0”时灯灭； E.启动时序电路（按动启动按钮START），即将微代码写入到E2PROM 2816的相应地址对应的单元中； F.重复C-E步骤，将表3.2的每一行写入E2PROM 2816。 （3）校验 A.将编程开关置为READ状态； B.保持STEP、STOP、CLR开关状态不变，即实验板的STEP开关置为“STEP”状态，STOP开关置为“RUN”状态，“SWITCH UNIT”中CLR开关置为1状态； C.在开关UA5-UA0上按表3.2置好要读的某个微地址； D.按动START键，启动时序电路，就能读出微代码，观察显示灯MD24-MD1的状态，检查读出的微代码是否与写入的相同。如果不同，将开关置为PROM编程状态，重新执行； E.重复C-D步骤，将表3.2的每一行从E2PROM28 16中读出来。 单步运行五条机器指令： 将编程开关置为“RUN”状态； 将STEP置为“STEP”状态，STOP置为”RUN“状态，”SWITCH UNIT”中的CLR开关置为1状态； 将“SW-BUS”开关置为“0”，左下方开关D5-D0置为“111111”，D6和D7开关任意； 将清零开关CLR从高拔到低，再从低拔到高，即将开关CLR置为1——0——1,可发现后续微地址UA5-UA0灯变为000000，000000是微指令运行启始地址； 按动“START”键，UA5-UA0灯变为010000，这是在读00条微指令，给出下一条要读的微指令是20。以后每按动一次启动键“START”，都会读出后续微地址指定的一条微指令，微命令显示灯和微地址显示灯显示着正在所读出的微指令； 在UA5-UA0灯变为010000时，可通过实验仪左下方开关D7-D0人为强置设置分支地址，将D5-D0置为“111111”——“111100”——“111111”，可发现UA5-