计算机组成原理实验报告(3)

Pece16，选择接口1，按“RESET”和“START”按键，再按回车即可往里面输入命令。

③先将EPROM的芯片插入扩展插槽位置，需要注意的是芯片插入时，应将

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带有半圆形缺口的一方朝左插入，一旦插反会导致芯片烧毁。

④然后进行数据地址线连接，读写控制总线连接和片选信号的连接。 ⑤进行扩展容量的读写特性的验证

扩展用的E2PROM芯片，其读操作和RAM一样，而其写操作，由于要先擦除信息再写入，因此需要一定的延迟时间，大约为1毫秒。子啊对E2PROM进行写操作时，应加入一段延时子程序的调用，以完成正确的读写。

a.用E修改扩展单元的内容，并用D查看结果

假设扩展连接采用的是默认地址4000H~5FFFH，使用E命令修改该地址范围内的某几个单元，再用D命令查看数据的修改情况。

b.控制程序

实验使用的E2PROM芯片不能直接用A命令输入程序，单字节的指令可能会写进去，双字节指令的低位会出错。因此，可以将程序放到RAM（6116）中，使用程序读写扩展空间5000H~500FH单元。

从2000H单元开始输入主程序： (2000) MVRD R0,0030

MVRD R2, 0010 R2记录循环次数

MVRD R3,5000 R3的内容为16位内存地址

(2006) STRR [R3],R0 将R0寄存器的内容放到R3给出的内存单元中 CALA 2200 调用程序地址为2200的延时子程序 INC R0 R0加1 INC R3 R3加1 DEC R2 R2减1

JRNZ 2006 R2不为0跳转到2006H RET c.延时子程序

从2200H单元开始输入延时子程序 (2002) PUSH R3 MVRD R3,0001

(2203) DEC R3 JRNZ 2203 POP R3 RET

d.运行程序，查看结果

在命令提示符下输入：G 2000，按回车，运行程序。使用D命令查看5000H~500FH单元中的数据。

5、 实验结果及总结

由于本次实验是联机实验，在实验前，需要进行联机测试，还要把教学机的功能开关设置为00110，应该注意的是在每次要改动芯片连接时，应先断电进行，同时在实验过程中，不要随意改动其他芯片的位置或来接。通过本次实验，使我了解到了存储器的字、位扩展的内容，原理，能够使用相关的命令完成实验中的要求。在实验中，虽然也遇到了问题，但同过请教老师和同学，问题最终得到了解决，并成功完成了本次实验。

实验四 微程序控制器实验 （一）

1、 实验目的

①深入理解微程序控制器的功能和组成结构。

②学习教学计算机各指令的指令格式、寻址方式及执行流程。 ③学习微程序控制器的设计过程和相关技术。

④能够理解基本指令的执行流程，并在教学机上验证其对应的微指令。 ⑤能够设计出几条指令的功能，格式和指令的流程，并在教学计算机上进行

测试。 2、 实验要求

①在实验前，认真准备，对于该实验的基本原理、微指令格式、以及相关机

器指令的微程序等内容预先做好分析和设计。

②在实验过程中，应该认真进行实验操作，仔细思考实验有关内容，把难点

内容通过实验理解清楚，争取最好的实验结果。

③实验之后，应该认真思考，写出实验总结，包括实验中遇到的问题和分析、

解决方法。 3、 实验原理

（一）TEC-XP教学机的控制器基本原理

TEC-XP教学机中包含组合控制逻辑和微程序控制逻辑两种不同结构的控制器。本实验中使用的是微程序控制器，与微程序控制器相关的机器结构如下图所示。控制器中使用程序计数器PC跟踪机器指令的执行，使用PC中的内容访存获取机器指令，得到的机器指令送入控制器中的指令寄存器IR暂存，并由微程序控制器分析执行，执行过程中所有控制信号均由微程序控制器中的微命令寄存器uIR发出。

微程序控制器的工作过程是：对于指令寄存器IR中的机器指令，由地址映射部件产生该指令所对应的微指令程序的入口地址，通过AM2901送给控制存储器。取出的一条微指令送入微指令寄存器，其中的微命令字段用于发出控制信号，控制各部件的执行，下地址字段与条件判定线路的各测试信号一起送给AM2901，由其确定下条指令的地址，继续执行。 （二）地址映射部件

地址映射部件，即微指令地址映射部件，它是由一片E2PROM构成的，一般称为MAPROM。指令寄存器IR将其中的高8位指令操作码送给MAPROM，MAPROM根据操作码与微地址之间的映射关系，给出该指令对应微程序入口的地址。

（三）TEC-XP教学机的微指令格式

TEC-XP教学机的微指令共有48位，由16位的下地址字段和32位的操作控制字段形成，其格式如下图：

微下址 8位 CI3~CI0 SSC3~SSC0 4位 4位 IOMRW 3位 I2~0I8~3 9位 A口地址 B口地址 8位 8位 SST 3位 SSH 1位 SCI 2位 DC2 3位 DC1 3位

（四）控制存储器

控制存储器字长48位，用来存放TEC-XP教学机的所有微指令。硬件实现时，是使用两片EEPROM芯片（53C64）存放16位下地址字段信息，而32位操作控制字段信息存放在MACH器件内。

每次读控制存储器时，从这三个芯片中读出一条微指令。48位的微指令寄存器也分为两段，即16位的下地址信息，和32位的微命令信息。 （五）A、B、C、D组指令的执行流程 4、 实验步骤

①设定工作方式

接通TEC-XP教学机的电源，将功能开关设置为11010，即设为单步、手动执行指令、使用微程序控制器，联机操作。

②验证A组基本指令——加法指令ADD R0,R1的微程序

根据如下所示的ADD指令格式，可得到指令ADD R0，R1的机器代码为

00000000 00000001，其中高8位为ADD指令的操作码，接下来的两个4位分别对应R0和R1寄存器。

15 8 7 4 3 0

OP

先按下RESET按键，复位系统，然后通过16位的数据开关SW拨入指令代码，再按下RESET按键，此时指示灯Microp亮，其它灯全灭。

在完成以上设置后，接下来每次按下START按键，控制器就会执行一条微指令，请在实验前看懂以下微指令，在实验中验证每条微指令，并记录每条微指令执行时微地址、微下址指示灯的状态。

加法指令ADD R0,R1的微程序

微地址 00H 0—>PC DI #=0 01H PC->AR PC+1->PC 02H 03H 04H 30H MEM->IR /MAP R0+R1->R0 STR->Q CC#=INT# 00H 00H 30H 3AH 1110 0010 0011 0011 0000 0000 0000 0010 001 100 100 100 000 000 001 111 001000 001000 011000 000000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 000 000 001 000 000 000 000 000 001 000 000 000 000 000 000 011 00H 1110 0000 100 011 010000 0101 0101 000 001 011 000 00H 1110 0000 100 001 011001 0101 0101 000 001 111 000 操作功能 下址 CI3~0 SCC3~0 MRW I2~0 I8~3 B口 A口 SST SSH\\SC DC2 DC1 DR SR

③验证B组基本指令——传送指令MVRD R0，D的微程序

指令MVRD是将立即数传送到指定寄存器的数据传送类指令，该指令时双字长双操作数的指令。其指令格式如下所示，则指令MVRD R0，D的机器代码的高16位为10001000 00000000，其中高8位为MVRD指令的操作码，接下来的4位对应目的寄存器R0。本次实验，知识验证指 …… 此处隐藏：1712字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……