《计算机组成原理》简单模型机的设计(2)

在监控指示灯显示【CtL2=_】状态下，输入3，显示【CtL2_3】，表示进入运行机器指令状态，按步骤4的方法拨动CLR开关对地址寄存器和指令寄存器进行清零,使程序入口地址为00H，可以【单步】运行程序也可以【全速】运行，运行过程中提示输入相应的量，运行结束后从输出显示电路上观察结果。

6.实验结果说明 1).单步运行结果

在监控指示灯显示【run CodE】状态下，连续按【单步】键，可以单步运行程序。当微地址显示

好

灯显示“001000”时，监控显示【dAtA】,提示输入数据，即被加数，输入1234，按【确认】，再连续按【单步】，在微地址灯显示“010101”时，按【单步】，此时可由输出显示电路的数码管观察结果为1235，即1234＋0001＝1235，同时数据显示灯显示“0001001000110101”。表示结果正确。 2).全速运行结果

在监控指示灯显示【run CodE】状态下，按【全速】键，则开始自动运行程序，在监控指示灯显示【dAtA】时输入数据，按【确定】键，程序继续运行，此时可由输出显示电路的数码管显示加1运算结果。

Ⅱ、采用开关控制操作方式实验

本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。 连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。

1． 实验接线

开关控制操作方式如图6－4所示：

图6－4 开关控制方式的模型机实验接线图

好

数据输入电路DIJ1 接 数据总线BD7-----BD0 数据输入电路DIJ2 接 数据总线BD15-----BD8 数据输入电路DIJ-G 接 I/O控制电路Y3 微控器接口UAJ1 接 控制开关电路UA5---UA0 脉冲源及时序电路fin 接 脉冲源及时序电路f/8 脉冲源及时序电路T4—T1 接 控制总线T4---T1 控制开关电路CA1 接 控制总线E4 控制开关电路CA2 接 控制总线E5 2．实验步骤：

1）写微代码 (以写表6-2的微代码为例) ：

首先将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到写入状态，即K1 off、K2 on、K3 off，然后将24位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到on状态。置控制开关UA5 …… UA0=“000000”，输入微地址“000000”， 置24位微代码开关MS24---MS1为：“00000000 01111111 10010000”，输入24位二进制微代码，按【单步】，微地址灯显示“000 000”，写入微代码。保持K1K2K3K4状态不变，写入表6－2的所有微代码。 2） 读微代码并验证结果：

将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到读出状态，即K1 off、K2 off、K3 on，然后将24位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到off状态。置控制开关UA5 …… UA0=“000000”，输入微地址“000000”， 按【单步】，微地址灯显示“000 000”，24位微代码显示“00000000 01111111 10010000”，即第一条微代码。保持K1K2K3K4状态不变，改变UA5 …… UA0微地址的值，读出相应的微代码，并和表6－2的微代码比较，验证是否正确。如发现有误，则需重新输入该微地址相应的微代码。 3）写机器指令

（1） 将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到运行状态，即K1 on、K2 off、K3 on，然后将24位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到off状态。拨动控制开关电路上的清零开关CLR，对地址寄存器、指令寄存器清零。

（2） 确定清零后，把控制开关ＣＡ１、ＣＡ２置为“10”，按动一次【单步】按钮，微地址显示灯显示“０１０００１”，再按动一次【单步】，微地址灯显示 “０１０１００”，此时通过数据输入电路的开关输入要写入的机器指令，置D15----D0=“0000000000000000”，按【单步】，微地址显示灯显示“011000”，数据总线显示灯显示“0000000000000000”，即输入的机器指令。这样就完成本实验的第一条机器。

（3） 再连续按【单步】，微地址显示灯再次显示“010100”时，按上面的方法通过数据输入电路的开关输入第二条机器指令指令“0000000000010000”，直至写完表6－4的所有二进制机器指令。注意，每当微地址显示灯显示“010100”时，地址指示灯自动加1显示。 4）读机器指令及校验机器指令：

好

拨动控制开关电路上的清零开关CLR，对地址寄存器、指令寄存器清零，清零结果是微地址指示灯和地址指示灯全灭，置ＣＡ１、ＣＡ２开关置为“０0”， 连续按【单步】键，微地址显示灯显示从“000000”开始，然后按“010000”、 “010010” 、“010111”方式循环显示。当微地址灯再次显示为“010000”时，输出显示数码管上显示写入的机器指令。读的过程注意微地址显示灯，地址显示灯和数据总线指示灯的对应关系。如果发现机器指令有误，则需重新输入机器指令。

注意：机器指令存放在RAM里，掉电丢失，故断电后需重新输入。 5）运行程序

将微程序控制电路上的开关K1K2K3拨到运行状态，即K1 on、K2 off、K3 on，然后将24位微代码输入及显示电路上的开关K4拨到off状态。拨动控制开关电路上的清零开关CLR，对地址寄存器、指令寄存器清零，清零结果是微地址指示灯（和地址指示灯全灭，使程序的入口地址位00H。置CA1CA2=“11”，连续按【单步】，当微地址显示灯显示“001 000”时，通过数据输入电路输入二进制数据“0001001000110101”， 再连续按【单步】，在微地址灯显示“010101”时，按【单步】，此时可由输出显示电路的数码管观察结果为1235H，同时数据显示灯显示“0001001000110101”，表示结果正确。