计算机组成原理微程序控制器部件教学实验五.doc

仲恺农业工程学院实验报告 计算科学与工程学院（院、系）计算机科学与技术专业084班 计算机组成原理 课 学号：200811214402 姓名：陈伟团 实验日期：2010年11月20日 教师评定： 实验五 微程序控制器部件教学实验 一、实验目的： 1、全面掌握计算机各部件组成及相互联接关系。 2、深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识。 3、深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。 4、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。 5、学习微程序控制器的设计过程和相关技术。 二、实验内容： 1、完成控制器部件的教学实验，主要内容是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。 2、首先是看懂TEC-XP教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系，然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JRC、CALA、 RET等指令）的功能、格式和执行流程，注意各操作功能所对应的控制信号的作用。 3、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。例如ADC、 JRS、JRNS、LDRA、STAR、CALR等指令，可以从给出的19条扩展指令中任意选择，当然 也可以设计与实现其它的指令，包括原来已经实现的基本指令（要变换为另外一个指令操作 码）或自己确定的指令。 4、单条运行指令，查看指令的功能、格式和执行流程。 5、用监控程序的A、E（扩展指令必须用E 命令置入）命令编写一段小程序，观察运行结果。 三、实验步骤： 1、接通教学机电源。 2、将教学机左下方的5个拨动开关置为11010（单步、手动置指令、微程序、联机、16 位）。 3、按一下“RESET”按键。 4、通过16 位的数据开关SWH、SWL置入指令操作码。 5、在单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的微码。 (2) 选择基本指令的B组指令中的MVRD指令 1) 置拨动开关SW=1000 1000（表示指令MVRD R0，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1110 0000，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1110 0000，微址指示灯显示0000 0001，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1110 0000，微址指示灯显示0000 0010，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0010 0000，微址指示灯显示0000 0011，下址的指示灯显示0000 0100；（本拍完成/MAP操作功能） 8) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000，微址指示灯显示0001 1101，下址的指示灯显示0001 1100 (本拍执行MVRD指令，PC-AR PC+1-PC 操作)。 9) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000，微址指示灯显下址的指示灯显（本拍执行ALL指令，MEM-DR 操作） 10) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0010，微址指示灯显 下址的指示灯显（本拍执行ALL指令，STR-Q,CC#=INT#操作） 11) 按START按键； 指示灯CI3~0、SCC3~0 显示0011 0000，微址指示灯显示0011 0001， 下址的指示灯显示0000 0010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作） 7、设计几条指令的功能、格式和执行流程，设计每条微指令各字段的具体编码值，包括控制码的各字段、下地址字段、形成下址用到的条件码。 (1) 扩展几条指令，确定各步的控制信号。 指令 操作功能 微址 下址 CI3 ~0 SCC 3~0 MRW I2~0 I8~6 I5~3 B口 A口 SST SSH Sci DC2 DC1 ADC DR+SR+CF→DR 50 30 0011 0000 100 001 011 000 0000 0000 001 010 000 000 STC STC 57 30 0011 0000 100 000 001 000 0000 0000 100 000 00