計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)多累加器的計(jì)算機(jī)

1、沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙目錄一實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)11.整機(jī)邏輯框圖設(shè)計(jì)12.指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23微操作控制部件的設(shè)計(jì)54設(shè)計(jì)組裝實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)接線(xiàn)表135編寫(xiě)調(diào)試程序14二實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的組裝14三實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的調(diào)試151.調(diào)試前準(zhǔn)備152.程序調(diào)試過(guò)程163.程序調(diào)試結(jié)果164.出錯(cuò)和故障分析16四心得體會(huì)17五參考文獻(xiàn)17題目 研制一臺(tái)多累加器的計(jì)算機(jī)一 實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)1.整機(jī)邏輯框圖設(shè)計(jì)此模型機(jī)是由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備五大部分組成。1.運(yùn)算器又是有299，74ls181完成控制信號(hào)功能的算邏部件，暫存器ldr1，ldr2，及三個(gè)通用寄存器r0，r1，r2等組成。2.控制器由程序計(jì)

2、數(shù)器pc、指令寄存器、地址寄存器、時(shí)序電路、控制存儲(chǔ)器及相應(yīng)的譯碼電路組成。3.存儲(chǔ)器ram是通過(guò)ce和w/r兩個(gè)微命令來(lái)完成數(shù)據(jù)和程序的的存放功能的。4輸入設(shè)備是由置數(shù)開(kāi)關(guān)sw控制完成的。5.輸出設(shè)備有兩位led數(shù)碼管和w/r控制完成的lr0 lr1 lr2寄存器ax bx cxr0-g r1-g r2-g數(shù)據(jù)總線(xiàn)（d_bus）alu-galum cns3s2s1s0暫存器lt1暫存器lt2ldr1ldr2移位寄存器m s1 s0g-299輸入設(shè)備dij-g微控器脈沖源及時(shí)序指令寄存器ldir圖中所有控制信號(hào)lpcpc-g程序計(jì)數(shù)器loadlar地址寄存器存儲(chǔ)器 6116cewe輸出設(shè)備d-

3、gw/rcpu 圖 1 整機(jī)的邏輯框圖圖1-1中運(yùn)算器alu由u7-u10四片74ls181構(gòu)成，暫存器1由u3、u4兩片74ls273構(gòu)成，暫存器2由u5、u6兩片74ls273構(gòu)成。微控器部分控存由u13-u15三片2816構(gòu)成。除此之外，cpu的其他部分都由ep1k10集成。存儲(chǔ)器部分由兩片6116構(gòu)成16位存儲(chǔ)器，地址總線(xiàn)只有低八位有效，因而其存儲(chǔ)空間為00h-ffh。輸出設(shè)備由底板上的四個(gè)led數(shù)碼管及其譯碼、驅(qū)動(dòng)構(gòu)成，當(dāng)d-g和w/r均為低電平時(shí)將數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)送入數(shù)碼管顯示。在開(kāi)關(guān)方式下，輸入設(shè)備由16位電平開(kāi)關(guān)及兩個(gè)三態(tài)緩沖芯片74ls244構(gòu)成，當(dāng)dij-g為低電平時(shí)將16位

4、開(kāi)關(guān)狀態(tài)送上數(shù)據(jù)總線(xiàn)。在鍵盤(pán)方式或聯(lián)機(jī)方式下，數(shù)據(jù)可由鍵盤(pán)或上位機(jī)輸入，然后由監(jiān)控程序直接送上數(shù)據(jù)總線(xiàn)，因而外加的數(shù)據(jù)輸入電路可以不用。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線(xiàn)為16位，指令、地址和程序計(jì)數(shù)器均為8位。當(dāng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)打入指令寄存器、地址寄存器和程序計(jì)數(shù)器時(shí)，只有低八位有效。2.指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)格式：采用定點(diǎn)補(bǔ)碼表示法表示數(shù)據(jù)，字長(zhǎng)為8位，格式如下：表1補(bǔ)碼表示表76 5 4 3 2 1 符 號(hào) 尾 數(shù)其中第7位符號(hào)位，數(shù)值表示范圍是：-1x12.2指令格式：（1）算術(shù)邏輯指令 設(shè)計(jì)9條單字長(zhǎng)算術(shù)邏輯指令，尋址方式采用寄存器直接尋址。其格式如下： 表2尋址方式7 6 5 43 21

5、 0op-codersrd其中op-code為操作碼，rs為源寄存器，rd為目的寄存器，并規(guī)定： 表3寄存器表rs或rd選定寄存器00r001r110r2 9條算術(shù)邏輯指令的名稱(chēng)、功能和具體格式見(jiàn)表9。（2）存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)及轉(zhuǎn)移指令 設(shè)計(jì)的2條訪(fǎng)問(wèn)指令，即存數(shù)（sta），取數(shù)（lda），2條轉(zhuǎn)移指令，即無(wú)條件轉(zhuǎn)移（jmp），結(jié)果為零或有進(jìn)位轉(zhuǎn)移指令（bzc），指令格式如下：表4 存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)表7 65 43 21 000mop-coderdd其中op-code為操作碼，rd為寄存器。m為尋址模式，d為位移量，d隨m的不同其定義也不相同，尋址定義如下：表5尋址模式表尋址模式m有效地址e說(shuō) 明00e=

6、d直接尋址01e=（d）間接尋址10e=（r1）+dr1變址尋址11e=（pc）+d相對(duì)尋址 注：本機(jī)規(guī)定變址寄存器r1指定為寄存器r2。（3）i/o指令 輸入（in）和輸出（out）指令采用單字節(jié)指令，格式如下表6 i/o操作碼表7 6 5 43 21 0op-codeaddrrd其中，當(dāng)op-code=0100且addr=10時(shí)，從“數(shù)據(jù)輸入電路”中的開(kāi)關(guān)組輸入數(shù)據(jù)；當(dāng)op-code=0100且addr=01時(shí)，將數(shù)據(jù)送到“輸出顯示電路”中的數(shù)碼管顯示。 2.3指令系統(tǒng)本實(shí)驗(yàn)共有7條基本指令，其中算術(shù)邏輯指令9條，訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存指令和程序控制指令2條。輸入輸出指令2條。下面列出了各條指令的格式、

7、匯編符號(hào)和指令功能。表7訪(fǎng)問(wèn)及轉(zhuǎn)移指令格式匯編符號(hào)指令格式功能lda m，d，rd00 m 00 rd derssta m，d，rd00 m 01 rd drdejmp m，d00 m 10 00 depcbzc m，d00 m 11 00 d當(dāng)cy=1或z=1時(shí)epc表8九條算數(shù)邏輯指令格式匯編符號(hào)指令的格式功能clr rd0111 00 rd0rdmov rs，rd1000 rs rdrsrdadc rs，rd1001 rs rdrs+rd+cyrdsbc rs，rd1010 rs rdrs-rd-cyrdinc rd1011 rs rdrd+1rdand rs，rd1100 rs rdr

8、srdrdcom rd1101 rs rdrdrdrrc rs，rd1110 rs rdcyrsrsrdrlc rs，rd1111 rs rdcyrsrsrd表9輸入輸出指令格式匯編符號(hào)指令格式功能in addr ，rd0100 01 rdaddrrdout addr ，rd0101 10 rdrdaddr停機(jī)指令指令格式如下：7 6 5 43 21 0op-code0000用于實(shí)現(xiàn)停機(jī)操作。停機(jī)指令名稱(chēng)，功能和具體的格式見(jiàn)下表：表10停機(jī)指令匯編符號(hào)指令格式功能halt停機(jī)3微操作控制部件的設(shè)計(jì)。3.1微指令編碼的格式設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三個(gè)控制操作微程序：存儲(chǔ)器讀操作（mrd）：撥動(dòng)清零開(kāi)關(guān)clr對(duì)地

9、址、指令寄存器清零后，指令譯碼輸入ca1、ca2為“00”時(shí)，按“單步”鍵，可對(duì)ram連續(xù)讀操作。存儲(chǔ)器寫(xiě)操作（mwe）：撥動(dòng)清零開(kāi)關(guān)clr對(duì)地址、指令寄存器清零后，指令譯碼輸入ca1、ca2為“10”時(shí)，按“單步”鍵，可對(duì)ram連續(xù)寫(xiě)操作。啟動(dòng)程序（run）：撥動(dòng)清零開(kāi)關(guān)clr對(duì)地址、指令寄存器清零后，指令譯碼輸入ca1、ca2為“11”時(shí)，按“單步”鍵，即可轉(zhuǎn)入到第01號(hào)“取指”微指令，啟動(dòng)程序運(yùn)行表11 本系統(tǒng)的微程序字長(zhǎng)共24位，其控制順序24232221201918171615 14 1312 11 109 8 7654321s3s2s1s0mcnwe1a1bf1f2f3ua5ua4

10、ua3ua2ua1ua0其中ua5-ua0為6位后續(xù)地址，f1,f2,f3為三個(gè)譯碼字段，分別由三個(gè)控制位譯出多位，。3.2微操作控制信號(hào)設(shè)計(jì)微指令中個(gè)控制位的含義如下：s3、s2、s1、s0、m、cn是控制運(yùn)算器的邏輯和算術(shù)運(yùn)算的微命令。we是寫(xiě)內(nèi)存的微命令，狀態(tài)“1”有效。1a、1b是輸入電路選通、內(nèi)存ram選通、輸出led選通控制微命令，分別對(duì)應(yīng)狀態(tài)“11”、“10”、“01”。 狀態(tài)“00”為無(wú)效。f1、f2、f3為三個(gè)譯碼字段，分別由三個(gè)控制位經(jīng)指令譯碼電路74138譯碼輸出8種狀態(tài)，前7種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)一組互斥性微命令中的一個(gè)，狀態(tài)“111”為無(wú)效。f3字段包含p1- p4四個(gè)測(cè)試字

11、位。其功能是根據(jù)機(jī)器指令代碼及相應(yīng)微指令代碼進(jìn)行譯碼測(cè)試，使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入囗，從而實(shí)現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運(yùn)行。表12 、三個(gè)字段的編碼方案f1字段f2字段f3字段15 14 13選擇12 11 10選擇9 8 7選擇0 0 0ldri0 0 0rag0 0 0p10 0 1load0 0 1alu-g0 0 1ar0 1 0ldr20 1 0rcg0 1 0p30 1 1自定義0 1 1自定義0 1 1自定義1 0 0ldr11 0 0rbg1 0 0p21 0 1lar1 0 1pc-g1 0 1lpc1 1 0ldir1 1 0299-g1 1 0p 41 1 1無(wú)操作1

12、1 1無(wú)操作1 1 1無(wú)操作控制操作為p4測(cè)試，它以ca1、ca2作為測(cè)試條件，出現(xiàn)了寫(xiě)機(jī)器指令、讀機(jī)器指令和運(yùn)行機(jī)器指令3路分支，占用3個(gè)固定微地址單元。當(dāng)分支微地址單元固定后，剩下的其它地方就可以一條微指令占用控存一個(gè)微地址單元隨意填寫(xiě)。機(jī)器指令的執(zhí)行過(guò)程如下：首先將指令在外存儲(chǔ)器的地址送上地址總線(xiàn)，然后將該地址上的指令傳送至指令寄存器，這就是“取指”過(guò)程。之后必須對(duì)操作碼進(jìn)行p1測(cè)試，根據(jù)指令的譯碼將后續(xù)微地址中的某幾位強(qiáng)制置位，使下一條微指令指向相應(yīng)的微程序首地址，這就是“譯碼”過(guò)程。然后才順序執(zhí)行該段微程序，這是真正的指令執(zhí)行過(guò)程。在所有機(jī)器指令的執(zhí)行過(guò)程中，“取指”和“譯碼”是必不

13、可少的，而且微指令執(zhí)行的操作也是相同的，這些微指令稱(chēng)為公用微指令。3.3微程序順序控制方式設(shè)計(jì)3.3.1微程序控制部件組成原理1 運(yùn)算器單元（alu uint）運(yùn)算器單元由以下部分構(gòu)成：兩片74ls181構(gòu)成了并串型8位alu；兩個(gè)8位寄存器dr1和dr2為暫存工作寄存器，保存參數(shù)或中間運(yùn)算結(jié)果。alu的s0s3為運(yùn)算控制端，cn為最低進(jìn)位輸入，m為狀態(tài)控制端。alu的輸出通過(guò)三態(tài)門(mén)74ls245連到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，由alu-b控制該三態(tài)門(mén)。2 寄存器堆單元（reg unit）該部分由3片8位寄存器r0、r1、r2組成，它們用來(lái)保存操作數(shù)用中間運(yùn)算結(jié)構(gòu)等。三個(gè)寄存器的輸入輸出均以連入數(shù)據(jù)總線(xiàn)，由l

14、dri和rs-b根據(jù)機(jī)器指令進(jìn)行選通。3 指令寄存器單元（ins unit）指令寄存器單元中指令寄存器（ir）構(gòu)成模型機(jī)時(shí)用它作為指令譯碼電路的輸入，實(shí)現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)，由ldir控制其選通。4 時(shí)序電路單元（state unit）用于輸出連續(xù)或單個(gè)方波信號(hào)，來(lái)控制機(jī)器的運(yùn)行。5 微控器電路單元（microcontroller unit）微控器主要用來(lái)完成接受機(jī)器指令譯碼器送來(lái)的代碼，使控制轉(zhuǎn)向相應(yīng)機(jī)器指令對(duì)應(yīng)的首條微代碼程序，對(duì)該條機(jī)器指令的功能進(jìn)行解釋或執(zhí)行的工作。由輸入的w/r信號(hào)控制微代碼的輸出鎖存。由程序計(jì)數(shù)器（pc）和地址寄存器（ar）實(shí)現(xiàn)程序的取指功能。6 邏輯譯碼單元（log un

15、it）用來(lái)根據(jù)機(jī)器指令及相應(yīng)微代碼進(jìn)行譯碼使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入口，從而實(shí)現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運(yùn)行，及工作寄存器r0、r1、r2的選通譯碼。7 主存儲(chǔ)器單元（main mem）用于存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的機(jī)器指令。8 輸入輸出單元（input/output device）輸入單元使用八個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)作為輸入設(shè)備，sw-b控制選通信號(hào)。輸出單元將輸入數(shù)據(jù)置入鎖存器后由兩個(gè)數(shù)碼管顯示其值。指令寄存器ir操作碼微地址寄存器地址譯碼控制存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)移邏輯狀態(tài)條件微命令寄存器p字段操作控制字段微命令信號(hào)指令寄存器ir操作碼微地址寄存器地址譯碼控制存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)移邏輯狀態(tài)條件微命令寄存器p字段操作控制字段微命令信

16、號(hào) 圖2微程序控制原理圖3.3.2微程序入口地址形成方法由于每條機(jī)器指令都需要取指操作，所以將取指操作編制成一段公用微程序，通常安排在控存的0號(hào)或特定單元開(kāi)始的一段控存空間內(nèi)。每一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)著一段微程序，其入口就是初始微地址。首先由“取指令”微程序取出一條機(jī)器指令到ir中，然后根據(jù)機(jī)器指令操作碼轉(zhuǎn)換成該指令對(duì)應(yīng)的微程序入口地址。這是一種多分支(或多路轉(zhuǎn)移)的情況，常用三種方式形成微程序入口地址。（1）一級(jí)功能轉(zhuǎn)移如果機(jī)器指令操作碼字段的位數(shù)和位置固定，可以直接使操作碼與入口地址碼的部分位相對(duì)應(yīng)。例如，某計(jì)算機(jī)有16條機(jī)器指令，指令操作碼用4位二進(jìn)制數(shù)表示，分別為0000、0001、1111

17、?，F(xiàn)以字母q表示操作碼，令微程序的入口地址為q11b，例如000011b為mov指令的入口地址，000111b為add指令的入口地址，001011b為sub指令的入口地址。由此可見(jiàn)，相鄰兩段微程序的入口地址相差4個(gè)單元（2）二級(jí)功能轉(zhuǎn)移 若各類(lèi)指令的操作碼的位數(shù)和位置不固定時(shí)，需采用分級(jí)轉(zhuǎn)移，第一次先按指令類(lèi)型標(biāo)志轉(zhuǎn)移，以區(qū)分出指令屬于哪一類(lèi)，如單操作數(shù)指令、雙操作數(shù)指令等。在每一類(lèi)機(jī)器指令中的操作碼的位數(shù)和位置應(yīng)當(dāng)是固定的，第二次即可按操作碼區(qū)分出具體是哪條指令，以便轉(zhuǎn)移到相應(yīng)微程序入口。 （3）通過(guò)pla電路實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)移 可編程邏輯陣列pla實(shí)質(zhì)上是一種譯碼-編碼陣列，具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸

18、出，pla的輸入是機(jī)器操作碼和其他判別條件，pla的輸出就是相應(yīng)微程序的入口地址，這種方法對(duì)于變長(zhǎng)度、變位置的操作碼的處理更為有效而且轉(zhuǎn)移速度較快。3.3.3控存的下地址確定方法在轉(zhuǎn)移到一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)的微程序入口地址后，則開(kāi)始執(zhí)行微程序，每條微指令執(zhí)行完畢時(shí)，需根據(jù)其中的順序控制字段的要求形成后繼微指令地址。 （1）增量方式(順序-轉(zhuǎn)移型微地址) 這種方式和機(jī)器指令的控制方式相類(lèi)似，它也有順序執(zhí)行、轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)子之分。順序執(zhí)行時(shí)，后繼微地址就是現(xiàn)行微地址加上一個(gè)增量(通常為“1”)；轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)子時(shí)，由微指令的順序控制字段產(chǎn)生轉(zhuǎn)移微地址。因此，微程序控制器中應(yīng)當(dāng)有一個(gè)微程序計(jì)數(shù)器(pc)。為了降低成

19、本，一般情況下部是將微地址寄存器ar改為具有計(jì)數(shù)功能的寄存器以代替pc。在非順序執(zhí)行微指令時(shí)，用轉(zhuǎn)移微指令實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移微指令的順序控制字段分成兩部分：轉(zhuǎn)移控制字段(bcf)與轉(zhuǎn)移地址字段(baf) “起始和轉(zhuǎn)移地址發(fā)生器”的功能有兩個(gè)：其一是當(dāng)一條新的機(jī)器指令裝入ir時(shí)，它就形成機(jī)器指令的微程序段的起始地址且裝入pc，而且隨著節(jié)拍電位信號(hào)的到來(lái)，pc自動(dòng)地增加一個(gè)增量，以便連續(xù)地從cm中讀出微指令，相應(yīng)的微操作控制信號(hào)按規(guī)定順序發(fā)送到cpu的各個(gè)部分。第二個(gè)功能是當(dāng)微指令指示其測(cè)試狀態(tài)標(biāo)志、條件代碼或機(jī)器指令的某些位時(shí)，它就對(duì)指定的條件進(jìn)行測(cè)試，若滿(mǎn)足轉(zhuǎn)移條件，就把新的轉(zhuǎn)移地址裝入pc，實(shí)現(xiàn)

20、轉(zhuǎn)移；否則不裝入新地址，微程序就順序執(zhí)行。所以，每次從cm中取出一條新的微指令時(shí)，pc都增加，只有下列情況例外： 遇到end微指令時(shí)，就把“取指”微程序的入口地址裝入pc，開(kāi)始取指令周期； 當(dāng)一條新的指令裝入ir時(shí)，就把該指令的微程序的入口地址裝入pc； 遇到轉(zhuǎn)移微指令且滿(mǎn)足轉(zhuǎn)移條件時(shí)，就把轉(zhuǎn)移地址裝入pc。 增量方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，易于掌握，編制微程序容易，每條機(jī)器指令所對(duì)應(yīng)的一段微程序一般安排在cm的連續(xù)單元中；其缺點(diǎn)是這種方式不能實(shí)現(xiàn)兩路以上的并行微程序轉(zhuǎn)移，因而不利于提高微程序的執(zhí)行速度。 （2）斷定方式 斷定方式與增量方式不同，它不采用pc，微指令地址由微地址寄存器ar提供。在微指令格

21、式中，設(shè)置一個(gè)下地址字段，用于指明下一條要執(zhí)行的微指令地址。當(dāng)一條微指令被取出時(shí)，下一條微指令的地址(即下地址字段)送ar。它相當(dāng)于每條微指令都具有轉(zhuǎn)移微指令的功能。采用這種方法就不必設(shè)置專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)移微指令，但增加了微指令字的長(zhǎng)度。 （3）增量方式與斷定方式的結(jié)合 這種控制方式中，微地址寄存器ar有計(jì)數(shù)的功能(斷定方式中的微地址寄存器ar無(wú)計(jì)數(shù)功能)，但在微指令中仍設(shè)置一個(gè)順序控制字段，這是一種增量方式與斷定方式相結(jié)合的方式。其順序控制字段一般由兩部分組成：順序地址字段和測(cè)試字段。 順序地址字段?？捎稍O(shè)計(jì)者指定一般是微地址的高位部分，用來(lái)指定后繼微地址在cm中的某個(gè)區(qū)域內(nèi)。 測(cè)試字段。根據(jù)有關(guān)狀

22、態(tài)的測(cè)試結(jié)果確定其地址值，一般對(duì)應(yīng)于微地址的低位部分，相當(dāng)于在指定區(qū)域內(nèi)確定具體的分支。所依據(jù)的測(cè)試狀態(tài)可能是指定的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、指令操作碼、狀態(tài)字等。測(cè)試字段如果只有一位，則微地址特產(chǎn)生兩路分文；若有兩位，則最多可產(chǎn)生四路分支；依此類(lèi)推，測(cè)試字段為n位為最多可產(chǎn)生2n路分支。 若無(wú)轉(zhuǎn)移要求，則微地址寄存器計(jì)數(shù)得到后繼微指令的地址。3.3.4微程序在控存中的分布情況3.4微程序設(shè)計(jì)：3.4.1寫(xiě)出每條指令對(duì)應(yīng)的微程序流程圖控制開(kāi)關(guān) 00 p(4)測(cè)試 mwe（01） mrd(00) run(11) pc ar,pc+1 11 pc ar,pc+1 10 13 (d_input) d_bus lt1

23、 14 ram d_bus lt1 12 01 lt1 ram 74 lt1 led 73 圖3微程序流程圖圖4 微程序流程圖4設(shè)計(jì)組裝實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)接線(xiàn)表 圖5 單片機(jī)鍵盤(pán)實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)圖5編寫(xiě)調(diào)試程序：要寫(xiě)出調(diào)試程序、每條指令所對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼（16進(jìn)制編碼）、程序在內(nèi)存中的存放位置。地址 指令 助記符 說(shuō)明 00h 01000100 in r0 data1r0 01h 01000101 in r1 data2r1 02h 10010001 adc r0,r1 r0+r1r1 03h 00000101 sta r1,34h r134h04h 00110100 05h 10000110 mov r1,r2

24、 r1r2 06h 01011010 out r2 直接尋址方式 07h 01000100 l:in r0 datar0 08h 00000001 lda 34h,r1 34hr1 09h 00110100 0ah 10000001 adc r0,r1 r0+r1r1 0bh 00000101 sta r1,34h r134h 0ch 00110100 0dh 10000110 mov r1,r2 r1r2 0eh 01011010 out r2 直接尋址方式0fh 00001000 jmp l 無(wú)條件跳轉(zhuǎn)10h 00000111二實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的組裝連接硬件系統(tǒng)，如圖5連線(xiàn)圖三實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)的調(diào)試1

25、.調(diào)試前準(zhǔn)備1、按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)連接硬件系統(tǒng) 2、啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)軟件，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)課題菜單，選中實(shí)驗(yàn)課題打開(kāi)實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)對(duì)話(huà)窗口：微指令操作: 1)寫(xiě):在編輯框中輸入實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的微指令程序(格式：兩位八進(jìn)制微地址+空格+六位十六進(jìn)制微代碼),或直接打開(kāi)隨機(jī)附帶的程序ex8.msm，將實(shí)驗(yàn)箱上的k4k3k2k1撥至“0010”寫(xiě)狀態(tài)，然后按寫(xiě)入按鈕,微程序?qū)懭肟刂拼鎯?chǔ)器電路; 2)讀:將實(shí)驗(yàn)箱上的k4k3k2k1撥至“0100”讀狀態(tài)，在“讀出微地址”欄中填入兩位八進(jìn)制地址，按讀出按鈕,則相應(yīng)的微代碼顯示在“讀出微代碼”欄中; 3)保存:按保存按鈕,微程序代碼保存在一給定文件(*.msm)中; 4)打

26、開(kāi):按打開(kāi)按鈕,打開(kāi)已有的微程序文件,并顯示在編輯框中 機(jī)器指令操作： 1)寫(xiě):在編輯框中輸入實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中機(jī)器指令程序(格式：兩位十六進(jìn)制地址+空格+2位或 4位十六進(jìn)制代碼),或直接打開(kāi)隨機(jī)附帶的程序ex8.asm，將實(shí)驗(yàn)箱上的k4k3k2k1撥至 “0101”運(yùn)行狀態(tài)，撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后按寫(xiě)入按鈕,機(jī)器指令寫(xiě) 入存儲(chǔ)器電路;注：對(duì)于8位機(jī)，十六進(jìn)制代碼為2位；對(duì)于16位機(jī)，十六進(jìn)制代碼可以是2位，也可以是4位。 2)讀:將實(shí)驗(yàn)箱上的k4k3k2k1撥至“0101”運(yùn)行狀態(tài)，在“讀出指令地址”欄中填入兩位十六進(jìn)制地址，撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后按讀出按

27、鈕,則相應(yīng)的指令代碼顯示在“讀出指令代碼”欄中。 3)保存:按保存按鈕,機(jī)器指令程序保存在一給定文件(*.asm)中。 4)打開(kāi):按打開(kāi)按鈕,打開(kāi)已有的機(jī)器指令程序文件,并顯示在編輯框中。 5)單步:在運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行程序前，先撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后每按一次單步按鈕,執(zhí)行一條微指令?？蓮膶?shí)驗(yàn)箱的指示燈和顯示led觀察單步運(yùn)行的結(jié)果。 6)連續(xù):在連續(xù)運(yùn)行程序前，先撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后按連續(xù)按鈕,可連續(xù)執(zhí)行程序?？蓮膶?shí)驗(yàn)箱的指示燈和顯示led觀察連續(xù)運(yùn)行的結(jié)果。 7)停止:在連續(xù)運(yùn)行程序過(guò)程中，可按停止”按鈕暫停程序的執(zhí)行。此時(shí)地址和微地址并不復(fù)位，仍可以從暫停處單步或連續(xù)執(zhí)行.2.程序調(diào)試過(guò)程在進(jìn)行機(jī)器指令的操作時(shí)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的寫(xiě)讀之后，保存機(jī)器指令后可進(jìn)行單步運(yùn)行，也可以進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行。在單步運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行程序前，先撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后每按一次單步按鈕,執(zhí)行一條微指令。從實(shí)驗(yàn)箱顯示led觀察單步運(yùn)行的結(jié)果。在連續(xù)運(yùn)行程序前，先撥動(dòng)“clr”開(kāi)關(guān)對(duì)地址和微地址清零，然后按連續(xù)按鈕,可連續(xù)執(zhí)行程序。3.程序調(diào)試結(jié)果從實(shí)驗(yàn)箱顯示led觀察連續(xù)運(yùn)行的結(jié)