計(jì)算機(jī)組成原理微程序控制單元實(shí)驗(yàn)報(bào)告[稻谷書苑]

1、姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 年級(jí) 指導(dǎo)教師 * 計(jì)算機(jī)組成原理 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱 微程序控制單元實(shí)驗(yàn)、指令部件模塊實(shí)驗(yàn)、時(shí)序與啟停實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)日期 實(shí)驗(yàn)七 微程序控制單元實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理就是人為的給出一條微指令的地址，人為的去打開測(cè)試開關(guān)，觀察機(jī)器怎么運(yùn)行，打個(gè)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(yè)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(jiàn)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(yè)紙上，而沒(méi)有告訴你命令的具體內(nèi)容），不需要做測(cè)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(lái)控制微控制器的清零。它們的觸發(fā)端CK接T2，不做測(cè)試時(shí)T2發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)，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(yè)紙上，此時(shí)你需要先找到這頁(yè)紙并判斷命令是叫你做什么，然后執(zhí)行），進(jìn)行測(cè)試，T4發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)，轉(zhuǎn)移邏輯滿足條件后輸出的負(fù)脈沖通過(guò)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(cè)試信號(hào)SE5SE0輸出負(fù)脈沖時(shí)，通過(guò)鎖存器置位端R將某一鎖存器的輸出端強(qiáng)行置“1”，實(shí)現(xiàn)微地址的修改與轉(zhuǎn)移，此時(shí)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(shí)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(cè)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(shí)驗(yàn)的原理。三、實(shí)驗(yàn)連線圖7-2-2連接圖7-2-2中的B1、B7、B10、B15，用雙頭實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接上圖中所有標(biāo)明“”或“”圖案的插孔（注：Dais-CMH的時(shí)鐘信號(hào)以作內(nèi)部連接）。四、實(shí)驗(yàn)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(cè)試字PX3PX2PX1000關(guān)閉測(cè)試001P (1)識(shí)別操作碼010P (2)判尋址方式011P (Z)Z標(biāo)志測(cè)試100P (I)中斷響應(yīng)101P (D)中斷服務(wù)1

5、10P (C)C標(biāo)志測(cè)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(dòng)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(shí)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(chǔ)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(shí)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(cè)試指令的操作，令P（1）=1，由表7-1-1得進(jìn)行識(shí)別操作碼，由圖7-1-1，P（1）連著時(shí)序發(fā)生器74LS175，得到T4的時(shí)鐘信號(hào)，進(jìn)行指令的測(cè)試，按單步后微地址燈亮值為09H，由圖7-3-3，測(cè)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(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)過(guò)反復(fù)的操作，明白了一條微指令是怎么在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的，其實(shí)計(jì)算機(jī)是很笨的，先把指令存到一個(gè)地址里，控制計(jì)算機(jī)找到地址，取出指