JUC2課程設(shè)計(jì)

1、計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告JUC2模型機(jī)的微程序設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師肖鐵軍江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 2014 年 6 月 30 日計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告1 熟悉微程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法1.1 目標(biāo)要求(1)掌握微程序的設(shè)計(jì)方法(2)熟悉利用調(diào)試軟件運(yùn)行、調(diào)試微程序的方法1.2 微程序設(shè)計(jì)1.2.1 取指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900020080001100020000001PCoe, ARce00100069002000012110002ARoe, RD, DRce, PCinc002CC00000363

2、0000000003DRoe, IRce00300000404000000002004BM21.2.2 取目的操作數(shù)的微程序設(shè)計(jì)(1) 直接尋址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902C20080033100020000033PCoe, ARce03300069034000012110034ARoe, RD, DRce, PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012000036ARoe, RD, DRce036D4000007640000000007DRoe,TRce1.2

3、.3 執(zhí)行階段的微程序設(shè)計(jì)(1) INC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90711A700E50009300040050INC,SVce,PSWce(2) 保存運(yùn)算結(jié)果的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905068000200320000000051Soe,GRSce05160030052300003000052Soe,DRce05200052200 5 0 0 001020000ARoe,DRoe,WR（3）JMP指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令

4、F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9070A4000200510000001000ARoe,PCce1.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序 110030:0460;INC 0040H0031:0040;0032:0420; JMP 0030H0033:0030;程序1-2 0030： 0460； INC FF02H 0031: FF02;程序1-3 0030： 0480； DEC R01.4 運(yùn)行調(diào)試運(yùn)行調(diào)試記錄表舉例：1.5小結(jié)通過(guò)本次上機(jī)試驗(yàn)，我掌握了微指令編碼與指令編碼的翻譯方法，而且對(duì)取指令等操作的過(guò)程中各個(gè)寄存器的變化有了更加清晰的了解。2 雙操作數(shù)指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試2.1 目標(biāo)要求完成雙操作數(shù)

5、指令的微程序設(shè)計(jì)和驗(yàn)證；去源操作數(shù)階段和去目的操作數(shù)階段相關(guān)尋址方式的微程序設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)2.2.1 取源操作數(shù)(1) 立即尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900400000A080000000 00 008BM=500B20080012100020000012PCoe,ARce01200069016000012110016ARoe,RD,DRce,PCinc016D0000006640000000006DRoe,TRce(2) 直接尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90

6、0C200800131000200 00 008PCoe,ARce01300069014000012110012ARoe,RD,DRce,PCinc014C0080015000012110016DRoe,ARce01500061016640000000006DRoe,TRce(3) 間接尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900D200800171000200 00 017PCoe,ARce01700069018100020000018ARoe,RD,DRce,PCinc018C00800119600020000019DRoe,ARce019

7、00061014640000000006ARoe,RD,DRce,2.2.2 取目的操作數(shù)(1) 寄存器尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902854000007250000000006GRSoe，Ace(2) 寄存器間接尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902940080035250000000035GRSoe，Ace03500061036640000000036ARoe,RD,DRce,036D4000007650000000007DRoe, Ace2.2.3 執(zhí)行階段(1) MOV

8、指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904194000040650000000040DRoe, Ace04000300E50000300000050SVce,(2) SUB指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904498F00E50463300000050TRoe,SUB,SV,PSWce2.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序2-1 ，2-20030:1620;MOV #0101,0040H0031:0101;0032:0040; 0033:4620; SUB #FFFF,00400034

9、: FFFF;0035: 0040程序 2-30030: 1801； MOV FF08H,R10031： FF08;0032： 1060; MOV R1，F(xiàn)F02H0033： FF02;程序2-40030: 4A20; SUB (0020H),0040H0031: 0020;0032: 0040;0040：0003程序2-50030： 1608；MOV #0101 (R0)0031: 0101;2.4 調(diào)試結(jié)果2.5 小結(jié)通過(guò)本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，我掌握了mov指令與sub指令的程序設(shè)計(jì)，并且也初步了解LED燈的相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。3 條件轉(zhuǎn)移指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)為CPU擴(kuò)充轉(zhuǎn)移指令，完成轉(zhuǎn)移指

10、令的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。3.2 設(shè)計(jì)任務(wù)3.2.1 取目的操作數(shù)(1) 相對(duì)尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902F2008003D10002000003DPCoe, ARce03D0006903E00001211003EARoe,RD,DRce,PCinc03ED400003F65000000003FDRoe, Ace03F20700032101300000032PCoe,ADD ,SVce03260080035300020000035Soe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce,036D4000

11、007650000000007DRoe, Ace3.2.2 操作指令(1) CMP指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904998F00200463300000000TRoe,SUB,SVce,PSWce(2) JC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906800000626000000000026BM=302600000200000000000000027A4000200510000000000ARoe，PCce(3) TEST指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段

12、(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904A99700200465300000000TRoe,AND,SVce,PSWce(4) JNZ指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906D00000626000000000000BM=3027A4000200510000000000ARoe，PCce3.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序3-1,3-2，3-3,3-40030： 1601；MOV #0001,R1;0031: 0001;0032: 9601; CMP #0001,R1;0033: 0001;0034: 0220; JC 0040

13、H;0035: 0040H;0036: 1620; MOV #0001H,FF01H;0037: 0001H;0038: FF01H;0040: 1620; MOV #0080H,FF01H;0041: 0080;0042: FF01;程序3-50030： 1601；MOV #0001,R1;0031: 0001;0032: 9601; CMP #0001,R1;0033: 0001;0034： 0238； JC disp0035： 000A;0036: 1620; MOV #0001H,FF01H;0037: 0001H;0038: FF01H;0040: 1620; MOV #0080H,

14、FF01H;0041: 0080;0042: FF01;程序3-60030： 1601; MOV #0002，R1;0031： 0002;0032： A601; TEST #0002，R1;0033： 0002;0034： 0360; JNZ 0040H;0035: 00400036: 1620; MOV #0001H,FF01H;0037: 0001H;0038: FF01H;0040: 1620; MOV #0080H,FF01H;0041: 0080;0042: FF01;3.4 調(diào)試記錄3.5小結(jié)通過(guò)本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，我清楚了JC,TEST,CMP等指令操作的過(guò)程，并且同時(shí)也了解到JC,J

15、NZ指令的跳轉(zhuǎn)條件，實(shí)現(xiàn)了CPU轉(zhuǎn)移指令的擴(kuò)充。江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院72022年1月4 移位指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)為CPU擴(kuò)充移位指令，完成移位指令的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試。4.2 設(shè)計(jì)任務(wù)4.2.1 操作指令(1) SHR指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906318100E50060100007050SRce，PSWce(2) ROL指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906418200E50060200007050SLce，PSWce4.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序4-1.

16、4-20030： 1600； MOV #0001,R0;0031: 0001;0032: 00C0; SHR, R0;0033: 0238; JC FFFDH;0034: FFFD;程序4-3,4-4,4-50030： 1601；MOV #0505，R1;0031： 0505;0032： A601; TEST #0001，R1;0033： 0001;0034： 0338; JZ 0003;0035： 0003;0036： 0101; ROL,R1;0037： 0420; JMP 0032H;0038： 0032;程序4-60030： 1600； MOV #0001，R0;0031; 0001;

17、0032: 1060; MOV ,R0,FF01H;0033: FF01;0034: 9600; CMP #0100,R0;0035: 0100;0036: 0338; JZ 0006;0037: 0006;0038: 0100; ROL,R0;0039: 0420; JMP 0032H;0040: 0032;4.4 調(diào)試記錄4.5 小結(jié)通過(guò)本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，完成了CPU移位指令的擴(kuò)充，同時(shí)也更深一步的接觸到LED燈工作的原理及過(guò)程。獨(dú)立的寫(xiě)出了任務(wù)4所需的程序，是我這次上機(jī)最大的收獲。5 堆棧相關(guān)指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試5.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)為CPU擴(kuò)充PUSH，POP，指令，完成微程序設(shè)計(jì)。5.2 設(shè)計(jì)任務(wù)

18、5.2.1 操作指令(1) 指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F907803000084080000000084SPdec084E0080085700020000085SPoe，ARce08503000051000300000051SVce(2) POP指令的微程序（非寄存器）微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F907900000E8C00000000008EBM=708E0006108F70002000008FSPoe，ARce08FD400008A65000000008ADRoe,A

19、ce08A00300050000300000050SVce(3) POP指令的微程序（寄存器）微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F908DB0000090540000000090ARoe,TRce090E0080091700020000091SPoe，ARce09102C6109200B011010092SPinc,ARoe,DRce,RD0928008009340002000093TRoe,ARce09300052200000011020000ARoe,DRoe,WR(4) CALL指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0

20、F1F2F3F4F5F6F7F8F907A0300009A08000000009ASPdec09AB000009B54000000009BARoe,TRce09BE008009C70002000009CSPoe，ARce09C2003009D10000300009DPCoe,DRce09D0005209E00001102009EARoe,DRoe,WR09E84000001410000000000TRoe,PCce(5) RET指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905A00000094000000000094BM=0094E0080

21、095700020000095SPoe，ARce09502C6109600B011010096SPinc,ARoe,DRce,RD096C4000000610000000000DRoe,PCce5.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序5-1,5-2,5-30030: 1600; MOV,#0041,R0;0031: 0041;0032: 0600; PUSH R0;0033: 0620; PUSH 0040H;0034: 0040; 0035: 0648; POP (R0); 0036: 0641; POP R1; 0040: 0420; 程序5-4，5-5 0030: 06A0; CALL,0040; 0031：0040; 0032: 1601; MOV #0505,R1; 0033; 0505; 0040: 1600; MOV,#0001,R0; 0041: 0001; 0042: 0002; RET5.4 小結(jié)通過(guò)本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，完成了CPU的PUSH，POP，CALL，EET指令的擴(kuò)充，并完成了微程序設(shè)計(jì)。上機(jī)時(shí)，主要時(shí)間花在了POP與Push兩條指令的擴(kuò)充上，可能是對(duì)堆棧的用法還不太熟悉。6 中斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)完成整個(gè)中斷過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)