计算机组成原理实验教程(2016)(1)(14)

2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F

00 2C 2E 04 E2 2F 04 92 8C 00 16 04 00 16 06 00 6D 48 00 6D 4A 00 34 01 00 00 35 00 6D 51 00 16 12 00 16 13 00 16 15 00 16 17 00 00 01 00 6D 5C 00 6D 5E 00 6D 68 00 6D 6C

根据现有指令，在模型机上实现以下运算：从 IN 单元读入一个数据，根据读入数据的低 4 位值 X，求 1+2+…+X 的累加和，01H 到 0FH 共 15 个数据存于 60H 到 6EH 单元。

根据要求可以得到如下程序，地址和内容均为二进制数。

地 址 00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000 00001001 00001010

内 容 00100000 00000000 01100001 00001111 00010100 01100001 00000000 11110000 00010110 01100010 01100000

助记符 ; START: IN R0,00H

; LDI R1,0FH

; AND R0,R1 ; LDI R1,00H

; BZC RESULT

; LDI R2,60H

说 明

从 IN 单元读入计数器初值单元读立即数 0FH 送 R1

得到 R0 低四位

装入和初值 00H

计数值为 0 则跳转

读入数据始地址

00001011 11001011

00001100 00001101 00001110 00001111 00010000

00000000 00001101 01110010 01100011 00000001

; LOOP: LAD R3,[RI],00H 从 MEM 读入数据送 R3，

变址寻址，偏移量为 00H

; ADD R1,R3 ; INC RI

; LDI R3,01H

累加求和

变址寄存加 1，指向下一数据 装入比较值

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计算机组成原理实验教程

00010001 10001100

山西大学计算机与信息技术学院

; SUB R0,R3

相减为 0，表示求和完毕 未完则继续

和存于 MEM 的 70H单元

和在 OUT 单元显示

跳转至 START

停机

00010010 00010011 00010100 00010101 00010110 00010111 00011000 00011001 00011010 00011011 00011100 11110000 00010110 11100000 00001011 11010001 01110000 00110100 01000000 11100000 00000000 01010000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000 00001001 00001010 00001011 00001100 00001101 00001110 00001111

; BZC RESULT

; JMP LOOP

; RESULT: STA 70H,R1

; OUT 40H,R1 ; JMP START ; HLT ; 数据

01100000 01100001 01100010 01100011 01100100 01100101 01100110 01100111 01101000 01101001 01101010 01101011 01101100 01101101 01101110

8.5 实验步骤

1. 按图 8-6 连接实验线路，仔细检查接线后打开实验箱电源。 2. 写入实验程序，并进行校验，分两种方式，手动写入和联机写入。 1) 手动写入和校验 (1) 手动写入微程序

① 将时序与操作台单元的开关 KK1 臵为‘停止’档，KK3 臵为‘编程’档，KK4 臵为‘控 存’档，KK5 臵为‘臵数’档。

② 使用 CON 单元的 SD05——SD00 给出微地址，IN 单元给出低 8 位应写入的数据，连续 两次按动时序与操作台的开关 ST，将 IN 单元的数据写到该单元的低 8 位。

③ 将时序与操作台单元的开关 KK5 臵为‘加 1’档。 ④ IN 单元给出中 8 位应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开关 ST，将 IN 单元的 数据写到该单元的中 8 位。IN 单元给出高 8 位应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开 关 ST，将 IN 单元的数据写到该单元的高 8 位。

⑤ 重复①、②、③、④四步，将表 8-5 的微代码写入 2816 芯片中。 (2) 手动校验微程序 ① 将时序与操作台单元的开关 KK1 臵为‘停止’档，KK3 臵为‘校验’档，KK4 臵为‘控 存’档，KK5 臵为‘臵数’档。

② 使用 CON 单元的 SD05——SD00 给出微地址，连续两次按动时序与操作台的开关 ST，MC 单元的指数据指示灯 M7——M0 显示该单元的低 8 位。

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③ 将时序与操作台单元的开关 KK5 臵为‘加 1’档。

④ 连续两次按动时序与操作台的开关 ST，MC 单元的指数据指示灯 M15——M8 显示该单 元的中 8 位，MC 单元的指数据指示灯 M23——M16 显示该单元的高 8 位。

⑤ 重复①、②、③、④四步，完成对微代码的校验。如果校验出微代码写入错误，重新写 入、校验，直至确认微指令的输入无误为止。

(3)手动写入机器程序 ① 将时序与操作台单元的开关 KK1 臵为‘停止’档，KK3 臵为‘编程’档，KK4 臵为‘主 存’档，KK5 臵为‘臵数’档。

② 使用 CON 单元的 SD7——SD0 给出地址，IN 单元给出该单元应写入的数据，连续两次 按动时序与操作台的开关 ST，将 IN 单元的数据写到该存储器单元。

③ 将时序与操作台单元的开关 KK5 臵为‘加 1’档。 ④ IN 单元给出下一地址（地址自动加 1）应写入的数据，连续两次按动时序与操作台的开 关 ST，将 IN 单元的数据写到该单元中。然后地址会又自加 1，只需在 IN 单元输入后续地址的 数据，连续两次按动时序与操作台的开关 ST，即可完成对该单元的写入。

⑤ 亦可重复①、②两步，将所有机器指令写入主存芯片中。 (4)手动校验机器程序 ① 将时序与操作台单元的开关 KK1 臵为‘停止’档，KK3 臵为‘校验’档，KK4 臵为‘主 存’档，KK5 臵为‘臵数’档。

② 使用 CON 单元的 SD7——SD0 给出地址，连续两次按动时序与操作台的开关 ST，CPU 内总线的指数据指示灯 D7——D0 显示该单元的数据。

③ 将时序与操作台单元的开关 KK5 臵为‘加 1’档。

④ 连续两次按动时序与操作台的开关 ST，地址自动加 1，CPU 内总线的指数据指示灯 D7 ——D0 显示该单元的数据。此后每两次按动时序与操作台的开关 ST，地址自动加 1，CPU 内 总线的指数据指示灯 D7——D0 显示该单元的数据，继续进行该操作，直至完成校验，如发现 错误，则返回写入，然后校验，直至确认输入的所有指令准确无误。

⑤ 亦可重复①、②两步，完成对指令码的校验。如果校验出指令码写入错误，重新写入、 校验，直至确认指令的输入无误为止。

2) 联机写入和校验

联机软件提供了微程序和机器程序下载功能，以代替手动读写微程序和机器程序，但是微程序和机器程序得以指定的格式写入到以 TXT 为后缀的文件中，本次实验程序如下，程序中分 号‘；’为注释符，分号后面的内容在下载时将被忽略掉。

; //*************************************** //

; //

复杂模型机实验指令文件 ; //

; //

; //*************************************** // ; //****** Start Of Main Memory Data ****** // $P 00 20 ; START: IN R0,00H $P 01 00 $P 02 61 ; LDI R1,0FH $P 03 0F $P 04 14 ; AND R0,R1

//

// //

从 IN 单元读入计数初值 立即数 0FH 送 R1 得到 R0 低四位

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