計算機(jī)組成原理微程序控制單元實驗報告[稻谷書苑]

1、姓名 學(xué)號 班級 年級 指導(dǎo)教師 * 計算機(jī)組成原理 實驗報告實驗名稱 微程序控制單元實驗、指令部件模塊實驗、時序與啟停實驗 實驗室 實驗日期 實驗七 微程序控制單元實驗一、實驗?zāi)康?掌握時序產(chǎn)生器的組成方式。 熟悉微程序控制器的原理。 掌握微程序編制及微指令格式。二、實驗原理圖7-7-1微控制器原理圖圖7-7-4 微地址控制原理圖微程序控制單元實驗原理就是人為的給出一條微指令的地址，人為的去打開測試開關(guān)，觀察機(jī)器怎么運行，打個比方就是我要你執(zhí)行我下的某條命令，我先告訴你命令寫在哪頁紙上，你找到紙后，分析命令是什么之后再去執(zhí)行。觀察機(jī)器微程序控制器的組成見圖7-1-1，微地址的打入操作就是由操

2、作者給出一條微指令的地址（同上面的例子就是僅僅告訴你 我讓你跑的這條命令寫在哪頁紙上，而沒有告訴你命令的具體內(nèi)容），不需要做測試去判斷這是什么指令，所以由圖7-7-1，其中微命令寄存器32位，用三片8D觸發(fā)器(273)和一片4D(175)觸發(fā)器組成。它們的清零端由CLR來控制微控制器的清零。它們的觸發(fā)端CK接T2，不做測試時T2發(fā)出時鐘信號，將微程序的內(nèi)容打入微控制寄存器（含下一條微指令地址）。打入了微指令的地址（即告訴你命令在哪頁紙上，此時你需要先找到這頁紙并判斷命令是叫你做什么，然后執(zhí)行），進(jìn)行測試，T4發(fā)出時鐘信號，轉(zhuǎn)移邏輯滿足條件后輸出的負(fù)脈沖通過置位端將某一觸發(fā)器輸出端置為“1”狀態(tài)

3、，按圖7-7-4所示，微地址鎖存器的置位端R受SE5SE0控制，當(dāng)測試信號SE5SE0輸出負(fù)脈沖時，通過鎖存器置位端R將某一鎖存器的輸出端強行置“1”，實現(xiàn)微地址的修改與轉(zhuǎn)移，此時的地址指的是指令的操作碼的地址（即你已經(jīng)知道命令是跑，此時做的是跑的行為）。再由數(shù)據(jù)開關(guān)置入微地址的值，再做測試，再跳到指令的操作碼的地址準(zhǔn)備開始執(zhí)行指令，這就是微程序控制單元實驗的原理。三、實驗連線圖7-2-2連接圖7-2-2中的B1、B7、B10、B15，用雙頭實驗導(dǎo)線連接上圖中所有標(biāo)明“”或“”圖案的插孔（注：Dais-CMH的時鐘信號以作內(nèi)部連接）。四、實驗內(nèi)容及結(jié)果分析（1）微地址的打入操作具體操作步驟如下

4、： 數(shù)據(jù)開關(guān)（00000001）微地址燈（00000001）SW-B=0按單步數(shù)據(jù)開關(guān)（00000010）微地址燈（00000010）SW-B=0按單步（）微地址的修改與轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)開關(guān)（00100000）CBA=000 CE=0SW-B=1微地址燈（001001）P（1）=1數(shù)據(jù)開關(guān)（00001000）LDIR=0SW-B=0微地址燈（001000）指令寄存器IR（00100000）LDIR=1結(jié)果分析：圖7-7-3中斷M9M1選擇測試字PX3PX2PX1000關(guān)閉測試001P (1)識別操作碼010P (2)判尋址方式011P (Z)Z標(biāo)志測試100P (I)中斷響應(yīng)101P (D)中斷服務(wù)1

5、10P (C)C標(biāo)志測試111保留位表7-1-1CBA選擇000禁止001PC-B010ALU-B011299-B100Rs-B101Rd-B110保留位111保留位表7-1-2（1） 微地址的打入操作：令SW-B=0，撥動數(shù)據(jù)開關(guān)給出一條微指令的地址，就是數(shù)據(jù)不送總線，在機(jī)器周期的T2時刻把數(shù)據(jù)開關(guān)的內(nèi)容打入微地址鎖存器。（）微地址的修改與轉(zhuǎn)移令CBA=000、CBA的狀態(tài)從000-111表示其他部件送總線，由表7-1-2得為000表示禁止，存儲器控制端CE=0，令SW-B=1就是其它部件送總線；令指令寄存器的端LDIR=1，由圖7-1-1，LDIR連接74LS273,74LS273連著61

6、16,6116連著6位微地址顯示燈，依次接受到數(shù)據(jù)開關(guān)置入的數(shù)，所以將數(shù)據(jù)打入到指令寄存器IR中，且微地址顯示燈亮，此時打入的是微指令的操作碼；令LDIR=0，SW-B=0，關(guān)閉指令寄存器和其它部件送總線，置數(shù)據(jù)開關(guān)為00001000，進(jìn)入微指令的地址08H，進(jìn)行測試指令的操作，令P（1）=1，由表7-1-1得進(jìn)行識別操作碼，由圖7-1-1，P（1）連著時序發(fā)生器74LS175，得到T4的時鐘信號，進(jìn)行指令的測試，按單步后微地址燈亮值為09H，由圖7-3-3，測試結(jié)果為進(jìn)行IN操作；重復(fù)上述步驟，打入指令60H，微地址為0BH，是STA操作。五、實驗總結(jié)經(jīng)過反復(fù)的操作，明白了一條微指令是怎么在計算機(jī)中運行的，其實計算機(jī)是很笨的，先把指令存到一個地址里，控制計算機(jī)找到地址，取出指