微程序控制器實驗

1、計算機科學(xué)與技術(shù)系 實 驗 報 告專業(yè)名稱 計算機科學(xué)與技術(shù) 課程名稱 計算機組成原理 項目名稱 微程序控制器實驗 班 級 學(xué) 號 姓 名 同組人員 實驗日期 一、實驗?zāi)康呐c要求實驗?zāi)康模?） 掌握微程序控制器的組成原理（2） 掌握微程序控制器的編制、寫入，觀察微程序的運行過程實驗要求（1） 實驗之前，應(yīng)認真準(zhǔn)備，寫出實驗步驟和具體設(shè)計內(nèi)容，否則實驗效率會很低，一次實驗時間根本無法完成實驗任務(wù),即使基本做對了，也很難說懂得了些什么重要教學(xué)內(nèi)容；（2） 應(yīng)在實驗前掌握所有控制信號的作用，寫出實驗預(yù)習(xí)報告并帶入實驗室；（3） 實驗過程中，應(yīng)認真進行實驗操作，既不要因為粗心造成短路等事故而損壞設(shè)備，

2、又要仔細思考實驗有關(guān)內(nèi)容，把自己想不明白的問題通過實驗理解清楚；（4） 實驗之后，應(yīng)認真思考總結(jié)，寫出實驗報告，包括實驗步驟和具體實驗結(jié)果，遇到的問題和分析與解決思路。還應(yīng)寫出自己的心得體會，也可以對教學(xué)實驗提出新的建議等。實驗報告要交給教師評閱后并給出實驗成績；二、實驗邏輯原理圖與分析畫實驗邏輯原理圖OP邏輯原理圖分析微程序控制器的基本任務(wù)是完成當(dāng)前指令的翻譯個執(zhí)行，即將當(dāng)前指令的功能轉(zhuǎn)換成可以控制的硬件邏輯部件工作的微命令序列，完成數(shù)據(jù)傳送和各種處理操作。它的執(zhí)行方法就是將控制各部件動作的微命令的集合進行編碼，即將微命令的集合仿照機器指令一樣，用數(shù)字代碼的形式表示，這種表示成為微指令。這樣

3、就可以用一個微指令序列表示一條機器指令，這種微指令序列稱為微程序。微程序存儲在一種專用的存儲器中，稱為控制存儲器。三、數(shù)據(jù)通路圖及分析 (畫出數(shù)據(jù)通路圖并作出分析)（1）連接實驗線路，檢查無誤后接通電源。如果有警報聲響起，說明有總線競爭現(xiàn)象，應(yīng)關(guān)閉電源，檢查連線，直至錯誤排除。（2）對微控制器進行讀寫操作，分兩種情況：手動讀寫和聯(lián)機讀寫。 1、手動讀寫 手動對微控制器進行編程（寫） 1.將時序與操作臺單元的開關(guān)KK1置為“停止”檔，KK3置為“編程”檔，KK4置為“控存”檔，KK5置為“置數(shù)”檔 2.使用CON單元的SD05SD00給出微地址，IN單元給出低8位應(yīng)寫入的數(shù)據(jù)，連續(xù)兩次按動時序與

4、操作臺單元的ST，將IN單元的數(shù)據(jù)寫到該單元的低8位。 3.將時序與操作臺單元的開關(guān)KK5置為“加1”檔。 4.IN單元給出中8位應(yīng)寫入的數(shù)據(jù)，連續(xù)兩次按動時序與操作臺單元的開關(guān)ST，將IN單元的數(shù)據(jù)寫到該單元的中8位。IN單元給出高8位應(yīng)寫入的數(shù)據(jù)，連續(xù)兩次按動時序與操作臺單元的開關(guān)ST，將IN單元的數(shù)據(jù)寫到該單元的高8位。 5.重復(fù)1.2.3.4.四步，將下表的微代碼寫入到2816芯片中。地址十六進制高五位 S3S0A字段B字段C字段MA5MA00000 00 010000000000000000000000010100 70 700000000001110000011100000400

5、24 050000000000100100000001010504 B2 010000010010110010000000013000 14 040000000000010100000001003218 30 010001100000110000000000013328 04 010010100000000100000000013500 00 35000000000000000000110101手動對微控制器進行校驗（讀） 1、將時序與操作臺單元的開關(guān)KK1置為“停止”檔，KK3置為“校驗”檔，KK4置為“控存”檔，KK5置為“置數(shù)”檔 2.使用CON單元的SD05SD00給出微地址，連續(xù)兩次

6、按動時序與操作臺單元的ST，MC單元的指數(shù)指示燈M7M0顯示該單元的低8位。 3.將時序與操作臺單元的開關(guān)KK5置為“加1”檔。 4.連續(xù)兩次按動時序與操作臺單元的ST，MC單元的指數(shù)指示燈M15M8顯示該單元的中8位。連續(xù)兩次按動時序與操作臺單元的ST，MC單元的指數(shù)指示燈M23M16顯示該單元的高8位。 5.重復(fù)1.2.3.4.四步，完成對微代碼的校驗。如果檢驗出微代碼寫入錯誤，重新寫入、校驗、直至確認微指令的輸入無誤為止。 2、聯(lián)機讀寫 四、實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果分析實驗結(jié)果數(shù)據(jù) 結(jié)果數(shù)據(jù)分析01 007070：CON（INS）->IR,P<1>通過給定的微地址01，根據(jù)實驗數(shù)

7、據(jù)選擇對應(yīng)的微指令CON（INS）->IR,P<1>，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令LDR0和P<1>，實現(xiàn)此次的微指令操作。04 002405：R0->B通過給定的微地址04，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令R0->B，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令LDB和R0_B，實現(xiàn)此次的微指令操作。05 04B201: A+B->R0通過給定的微地址05，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令A(yù)+B->R0，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令LDR0和ALU_B，實現(xiàn)此次的微指令操作。30 001404: R0-

8、>A通過給定的微地址30，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令R0->A，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令LDA和R0_B，實現(xiàn)此次的微指令操作。32 183001: IN->R0通過給定的微地址32，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令I(lǐng)N->R0，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令I(lǐng)OR和LDR0，實現(xiàn)此次的微指令操作。33 080401: R0->OUT通過給定的微地址33，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令R0->OUT，比較A、B、C三個譯碼字段的值，選擇相應(yīng)的微命令R0_B和IOW，實現(xiàn)此次的微指令操作。35 000035: NOP通過給

9、定的微地址35，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的微指令NOP,執(zhí)行停機微命令。 五、實驗問題分析、思考題與小結(jié)問題分析1、手動讀寫浪費時間很長。對微控器進行讀寫操作時,可以手動讀寫,也可以聯(lián)機讀寫。在第一次實驗時，進行的是手動讀寫，手動讀寫時需先讀IN單元給出低8位數(shù)據(jù)，然后將時序與操作臺單元的開關(guān)KK5置為“加1”檔，繼續(xù)讀中8位，高8位。由于操作繁瑣，經(jīng)常讀寫錯誤，導(dǎo)致重頭開始重新讀寫，浪費了很多時間。2、OUT單元的顯示值不是01000110。進行本機運行時，操作不正確，導(dǎo)致OUT單元顯示值錯誤。思考題1. 當(dāng)前的數(shù)據(jù)通路是由哪條微指令實現(xiàn)的？R0->A。2. 當(dāng)前微指令有幾個微命令有效？兩個微命令有效，分別是R0_B#和LDA。3. 當(dāng)前微指令的微地址？30。4. 當(dāng)前微指令是解釋執(zhí)行哪條機器指令的？ADD。5. 當(dāng)前的