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姓名学号实验组实验时间指引教师成绩实验项目名称实验
四、基本模型机设计与实现实验在掌握部件单元电路实验的基本上,进一步将其构成系统地构造一台基本模型计算机
1.目为其定义五条机器指令,并编写相应的微程序,上机调试掌握整机概念
2.本次实验将在微程序控制下自动产生各部件单元的控制信号,实现特定指令的功能这里,计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完毕,从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的CPU一种指令周期所有由微指令构成的序列来完毕,即一条机器指令相应一种微程序1本实验采用五条机器指令(输入)、(二进制加法)、(存数)、(输出)、IN ADDSTA OUT(无条件转移),其指令格式如下(前八位为操作码)JMP助记符机器指令码阐明IN RO,SW00000000INPUT DEVICE”实ADD RO,addr0001OOOOxxxxxxxx RO+[addr]—R0验STA addr,RO0010OOOOxxxxxxxx R0—[addr]OUT BUS,addr0011OOOOxxxxxxxx[addr]—BUS原JMP addr0100OOOOxxxxxxxx addr—PC理其中为单字节(位),其他为双字节指令,为相应日勺二进制地址码IN8xxxxxxxx addr根据以上规定设计数据通路框图,系统波及到欧微程序流程见下图,当拟定“取指”微指令时,I该微指令的鉴别测试字段为()测试由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令,P1因此()的测试成果浮现多路分支本机用指令寄存器四位()作为测试条件,浮现P1HW IR7-IR4路分支,占用个固定微地址单元,最多可浮现路分支当所有微程序设计完毕后,应将每条5516微指令代码化,实验书表
(一)即为将下图的微程序流程图按微指令格式转化而成的“二P63E4I进制微代码表”计算机构成原理实验报告学院:计算机科学与信息专业:班级:洒102BUS-IR120下TA OUTJMIN ADDq口PC-5»AR PUAAHPU-ARfl PC-ARPCW10710910BRAM-BUS HAM-BUS KAM-BUt1RAM-BUS欣瓦日咫|除》B B幽魂■神二“1LI RD-DR1Dn RHSKAM-BUb1够:B LED指令划分为操作码和地址码字段,由二进制数构成,为了执行任何给定的指令,必须对操作码进行测试通过节拍脉冲日勺控制以便辨认所规定的操作“指令译P1,T4码器”根据指令中的操作码译码,强置微控器单元日勺微地址,使下一条微指令指向相应日勺微程序首地址本系统有两种外部设备,一种是二进制代码开关,它作为输入设备I/O;另一种是块,它作为输出设备INPUTDEVICE LEDOUTPUT DEVICEo本实验设计机器指令程序如下:地址二进制内容二进制助记符号阐明,000000000000IN ROSW“INPUT DEVICEn-R0000100010000ADD RO,09H R0+F09HJ-R0001000001001001100100000STA OBH,R0R0-FOBHJ010000001011010100110000OUT BUS,0AH FOAHJ-BUS011000001010011101000000JMP00H00H-PC100000000000自定100101010101自定101010101010求和成果1011程序将机器程序和其相应的微控制程序写入LPOO00记录
①单步微程序
②单步机器程序
③程序运营与暂停三种方式下所得的实验成
2.P0110果,其中“程序运营与暂停”方式,随机取其中次运营成果进行记录即可5P0209根据如下给出勺机器指令助记符,结合“实验十基本模型机设计与实现”中
3.HP0320的机器P040BP0530程序及微程序的代码,
①写出与该机器指令助记符相相应的机器程序及微程序的代实P06OA码,
②并记录下在“单步机器程序”方式下的运营成果验助记符号P0740阐明内IN R1,SWP0800容P0955SUB R1,09H“INPUT DEVICE”@R1POA AASTA0AH,R1R1-[09H]@R1OUT BUS,OCH R1@[0AH][0CH]@BUS00H@PCJMP OOH其中由输入的值为,单元时值为单元SW R1“8F”09H“30”,OCH时值为“22”验增强型计算机构成原理实验仪一台+排线若干环DICE-CH将本实验所需连接信号、、、、
1.S3S2S1SO M,/CN,LOAD,/CE,WE,LDRO,LDDR1,LDDR2,乙LDIR,LDPC,LDAR,LDCZY,/PC-B,/ALU-B,/SW-B,LDR1,LDR2,/RO-B,/R1-B,/SR-B,C()()一一LDARH,A8,A9,CS1-IOCS,G-E6J1,G-EA J2,Cn+4-Cn+4I,CZ1-CZ2,CZL-CZQ实进行连接,检查无误后接通电源进入实验验机器程序和其相应日勺微控制程序时写入
2.环)用按键输入法手动写入机器程序,即在态”按起始地址然后再按下“主存()1“P00H,ME”-Hj-命令键(即程序存储器读写键),将程序手动写入)用“装载()命令键快捷完毕,其操作措施是在闪动日勺下,键2LOAD“P.”入数字键(基本模型机代号),然后再键入“装载()命令键,实验装置自“1”LOAD动装载由数字键定义勺基本模型机相应的微控制程序,装载完毕自动返待令U“P.”机器指令格式阐明地址机器代码P/※X外J►机器代码►程序地址►机器指令注意控存实际地址=段地址+偏移地址,四个控存时段地址为00,40H,80H,这在键盘输入微程序时要注意控存实际地址计算输入值为单元存C0H,SW F0,0B储内容为FFoM0000000080乂※※※※※※※※※※M0100600640地址微指令代码M0280100804M派※派※※※※※※※」位微控制代码32M0380400020M04800800A0A微程序地址(偏移地址)M0500040160M0629820280M0780400010M0880010180M0980400050M0A80000080MOB CO200080MOC080007BOM2000020480M21006006COM22006006EOM2300600690M24006006DO。