實(shí)驗(yàn)二 脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn).doc

計(jì)算機(jī)學(xué)院 軟件工程 專(zhuān)業(yè) 班 學(xué)號(hào)： 姓名 協(xié)作者 教師評(píng)定 實(shí)驗(yàn)題目 脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 深入了解AM2901運(yùn)算器的功能與具體用法；2、 深化運(yùn)算器部件的組成、設(shè)計(jì)、控制與使用等知識(shí)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材：TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理： 脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)，是指讓運(yùn)算器從數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)整機(jī)中脫離出來(lái)，此時(shí)，他的全部控制與操作均需通過(guò)兩個(gè)12位的衛(wèi)星開(kāi)關(guān)來(lái)完成，這就談不上執(zhí)行指令，只能通過(guò)開(kāi)關(guān)，案件控制數(shù)學(xué)機(jī)的運(yùn)算器完成指定的運(yùn)算功能，并通過(guò)指示燈觀察運(yùn)算器結(jié)果。下面先把前邊幾講過(guò)的，與該實(shí)驗(yàn)直接有關(guān)的結(jié)論性?xún)?nèi)容匯總?cè)缦隆?、12位微型開(kāi)關(guān)的具體控制功能分配如下：A口，B口地址：送給AM2901器件用于選擇源與目的操作數(shù)的寄存器編號(hào)：I8-I0：選擇操作數(shù)來(lái)源，運(yùn)算操作功能，選擇操作數(shù)處理結(jié)果和運(yùn)算器輸出內(nèi)容的3組3位的控制碼：SCI、SSH和SST：用于確定運(yùn)算器最低位的進(jìn)位輸入，移位信號(hào)的入/出和怎樣處理AM2901產(chǎn)生的狀態(tài)標(biāo)志位的結(jié)果。2、開(kāi)關(guān)位置說(shuō)明：做脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到提供24位控制信號(hào)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)和提供16位數(shù)據(jù)的拔動(dòng)開(kāi)關(guān)。微動(dòng)開(kāi)關(guān)是紅色的，一共有三個(gè)，一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)可以提供12位的控制信號(hào)，三個(gè)開(kāi)關(guān)分別標(biāo)有SW1 micro switch1和SW2 micro switch和SW3 micro switch，他們所對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)見(jiàn)下表；數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)是黑色的，左邊的標(biāo)有SWH的是高8位：右邊的標(biāo)有SWL的是低8位。微動(dòng)開(kāi)關(guān)與控制信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表：微動(dòng)開(kāi)關(guān)與控制信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系表SW1 Micro switchSW2 Micro switchSW3 Micro switchT3-T0REQ/MIO/WEI2-I0I8-I7I6-I3B PORTA PORTSST SSH SCIDC2DC1 3、開(kāi)關(guān)檢測(cè)紅色微動(dòng)開(kāi)關(guān)是該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用壽命最短的器件，開(kāi)關(guān)好壞的檢測(cè)方法比較簡(jiǎn)單，用戶(hù)將五個(gè)控制機(jī)器工作方式的開(kāi)關(guān)置于“1XX00”，從左面其第二個(gè)和第三個(gè)的開(kāi)關(guān)處于任意位置，然后將兩個(gè)未動(dòng)開(kāi)關(guān)上的24小紐子依次置為1（開(kāi)關(guān)撥到上方為1），看對(duì)應(yīng)的指示燈是否亮，如果有一個(gè)或數(shù)個(gè)指示燈不亮，則一般是開(kāi)關(guān)出了問(wèn)題。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在脫機(jī)方式下，對(duì)于給定指令分析其執(zhí)行過(guò)程中運(yùn)算的步驟，通過(guò)對(duì)AM2901運(yùn)算器反需控制信號(hào)的設(shè)置，使之完成運(yùn)算，并核對(duì)運(yùn)算結(jié)果。5、 實(shí)驗(yàn)步驟： 在脫機(jī)方式下，通過(guò)設(shè)置 SW1、SW2、SW3 各微碼字段和數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)算。以實(shí)現(xiàn)AAAAHR1為例說(shuō)明操作過(guò)程。1、按照下表中的微碼和數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，對(duì)運(yùn)算器的功能進(jìn)行設(shè)置。操作步驟如下： 微動(dòng)開(kāi)關(guān)及數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)置微動(dòng)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)I8-I6I5-I3I2-I0SSTSSHSCiBAD15-D00110001110010000001不用AAAA H（1） 將教學(xué)機(jī)左下方的6個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置為1XX000（單步、16位、脫機(jī)、MACH）；先按一下RESET按鍵，再按一下START按鍵，進(jìn)行初始化。（2） 通過(guò)16個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)置立即數(shù)AAAAH。（3） 通過(guò)SW1、SW2、SW3設(shè)置各微碼。2、 按一次START鍵，立即數(shù)XXXX H置入R1，通過(guò)顯示燈察看按START鍵后的輸出。若要進(jìn)行其它操作：（1） 重新設(shè)置SW1、SW2、SW3、數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，通過(guò)顯示燈觀察輸出。（2） 然后按START鍵執(zhí)行操作，通過(guò)顯示燈觀察按下START鍵后的輸出，檢查運(yùn)算結(jié)果是否正確。3、 完成下表的各種運(yùn)算，記錄按START鍵前和按START鍵后的ALU輸出及標(biāo)志位C、Z、V、S的值。 指令微碼及輸出狀態(tài)表運(yùn)算I8-I0SSTSSHSCIBA壓START前壓START后ALU輸出CZVSALU輸出CZVS0101R0 011000111 001 0 00 0000不用0101隨機(jī)010100001010R1 011000111 001 0 00 0001 不用1010 0000 1010 0000 R0+R1R0 011000001 00l 0 00 0000 0001 1111 0000 21210000 R0-R1R0011001001 001 0 0l 0000 0001 0101 0000 F0F0 1000 R1-R0R1 011001001 001 0 0l 000l 0000 0F0F 1000 0E0E1000 R0RlR0 011011001001 000 0001 0000 0F0F 1000 0F0F1000 R0R1R0 011100001001 0 00 00000001 0101 100001011000 R0R1R0 011110001 0010 00 0000 0001 0E0E 100001011000 (R0R1)R0 011111001 0010 00 0000 000l FEFE 10000E0E10012*R0R0 111010011 0010 00 0000 不用 FEFE100l F0F00001R0/20 101000011 00100 00 0000不用 FDFC00017EFE 0001六、思考題:分析比較各指令按START鍵前和按START鍵后的值，是否有不同并解釋。答：大多數(shù)指令按START鍵前和按START鍵后的值不一樣，這是因?yàn)榘碨TART鍵后會(huì)繼續(xù)執(zhí)行運(yùn)算。七、實(shí)驗(yàn)心得:首先，