計算機組成原理實驗教案

韶關(guān)學院《計算機組成原理》實驗教案彭玄璋計算機科學學院計算機系第一章實驗項目一、寄存器實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的K16..K23開關(guān)做為DBUS的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號，將數(shù)據(jù)寫入寄存器，這些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，數(shù)據(jù)寄存器組R0..R3，地址寄存器MAR，堆棧寄存器ST，輸出寄存器OUT。實驗?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C中各種寄存器結(jié)構(gòu)、工作原理及其控制方法。實驗說明：寄存器的作用是用于保存數(shù)據(jù)的，因為我們的模型機是8位的，因此在本模型機中大部寄存器是8位的，標志位寄存器(Cy,Z)是二位的。COP2000用74HC574來構(gòu)成寄存器。74HC574的功能如下：1.在CLK的上升沿將輸入端的數(shù)據(jù)打入到8個觸發(fā)器中2.當OC=1時觸發(fā)器的輸出被關(guān)閉，當OC=0時觸發(fā)器的輸出數(shù)據(jù)OCCLKQ7..Q0注釋1XZZZZZZZZOC為1時觸發(fā)器的輸出被關(guān)閉00Q7..Q0當OC=0時觸發(fā)器的輸出數(shù)據(jù)01Q7..Q0當時鐘為高時，觸發(fā)器保持數(shù)據(jù)不變XD7..D0在CLK的上升沿將輸入端的數(shù)據(jù)打入到觸發(fā)器中74HC574工作波形圖實驗1：A，W寄存器實驗寄存器A原理圖寄存器W原理圖寄存器A，W寫工作波形圖連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J1座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2AENK3選通A低電平有效3WENK4選通W低電平有效4ALUCKCLOCKALU工作脈沖上升沿打入將55H寫入A寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55HK23K22K21K20K19K18K17K1601010101置控制信號為：K4(WEN)K3(AEN)10按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。將66H寫入W寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)66HK23K22K21K20K19K18K17K1601100110置控制信號為：K4(WEN)K3(AEN)01按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器W的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)66H被寫入W寄存器。注意觀察：數(shù)據(jù)是在放開CLOCK鍵后改變的，也就是CLOCK的上升沿數(shù)據(jù)被打入。２．WEN，AEN為高時，即使CLOCK有上升沿，寄存器的數(shù)據(jù)也不會改變。

實驗2：R0，R1，R2，R3寄存器實驗寄存器R原理圖寄存器R寫工作波形圖連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J1座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2RRDK11寄存器組讀使能低電平有效3RWRK10寄存器組寫使能低電平有效4SBK1寄存器選擇B5SAK0寄存器選擇A6RCKCLOCK寄存器工作脈沖上升沿打入將11H寫入R0寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)11HK23K22K21K20K19K18K17K1600010001置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)1000按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器R0的黃色選擇指示燈亮，表明選擇R0寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)11H被寫入R0寄存器。將22H寫入R1寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22HK23K22K21K20K19K18K17K1600100010置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)1001按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器R1的黃色選擇指示燈亮，表明選擇R1寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)22H被寫入R1寄存器。將33H寫入R2寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)33HK23K22K21K20K19K18K17K1600110011置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)1010按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器R2的黃色選擇指示燈亮，表明選擇R2寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)33H被寫入R2寄存器。將44H寫入R3寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)44HK23K22K21K20K19K18K17K1601000100置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)1011按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器R3的黃色選擇指示燈亮，表明選擇R3寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)44H被寫入R3寄存器。注意觀察：1.數(shù)據(jù)是在放開CLOCK鍵后改變的，也就是CLOCK的上升沿數(shù)據(jù)被打入。2.K1(SB),K0(SA)用于選擇寄存器。K1(SB)K0(SA)選擇00R001R110R211R3寄存器R讀工作波形圖讀R0寄存器置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)0100這時寄存器R0的紅色輸出指示燈亮，R0寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時液晶顯示DBUS:1100010001.將K11(RRD)置為1,關(guān)閉R0寄存器輸出.讀R1寄存器置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)0101這時寄存器R1的紅色輸出指示燈亮，R1寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時液晶顯示DBUS:2200100010.將K11(RRD)置為1,關(guān)閉R1寄存器輸出.讀R2寄存器置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)0110這時寄存器R2的紅色輸出指示燈亮，R2寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時液晶顯示DBUS:3300110011.將K11(RRD)置為1,關(guān)閉R2寄存器輸出.讀R3寄存器置控制信號為：K11(RRD)K10(RWR)K1(SB)K0(SA)0111這時寄存器R3的紅色輸出指示燈亮，R3寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。此時液晶顯示DBUS:4401000100.將K11(RRD)置為1,關(guān)閉R3寄存器輸出.注意觀察：1.數(shù)據(jù)在K11(RRD)為0時輸出,不是沿觸發(fā),與數(shù)據(jù)打入不同。實驗3：MAR地址寄存器，ST堆棧寄存器，OUT輸出寄存器寄存器MAR原理圖寄存器ST原理圖寄存器OUT原理圖寄存器MAR，ST，OUT寫工作波形圖連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J2座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2MAROEK14MAR地址輸出使能低電平有效3MARENK15MAR寄存器寫使能低電平有效4STENK12ST寄存器寫使能低電平有效5OUTENK13OUT寄存器寫使能低電平有效6CKCLOCK寄存器工作脈沖上升沿打入將12H寫入MAR寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)12HK23K22K21K20K19K18K17K1600010010置控制信號為：K14(MAROE)K15(MAREN)K12(STEN)K13(OUTEN)0011按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器MAR的黃色選擇指示燈亮，表明選擇MAR寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)12H被寫入MAR寄存器。K14(MAROE)為0,MAR寄存器中的地址輸出.MAR紅色輸出指示燈亮.將K14(MAROE)置為1.關(guān)閉MAR輸出.將34H寫入ST寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)34HK23K22K21K20K19K18K17K1600110100置控制信號為：K14(MAROE)K15(MAREN)K12(STEN)K13(OUTEN)1101按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器ST的黃色選擇指示燈亮，表明選擇ST寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)34H被寫入ST寄存器。將56H寫入OUT寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)56HK23K22K21K20K19K18K17K1601010110置控制信號為：K14(MAROE)K15(MAREN)K12(STEN)K13(OUTEN)1110按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器OUT的黃色選擇指示燈亮，表明選擇OUT寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)56H被寫入OUT寄存器。

二、運算器實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀的K16..K23開關(guān)做為DBUS數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號，將數(shù)據(jù)寫累加器A和工作寄存器W，并用開關(guān)控制ALU的運算方式，實現(xiàn)運算器的功能。實驗?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C中算術(shù)、邏輯運算單元的控制方法。實驗說明：COP2000中的運算器由一片可編程芯片EPLD實現(xiàn).有8種運算,通過S2,S1,S0來選擇。運算數(shù)據(jù)由寄存器A及寄存器W給出,運算結(jié)果輸出到直通門D。有興趣的同學可以參考第76頁實現(xiàn)本ALU功能的ABLE語言。了解ALU的實現(xiàn)方法。運算器結(jié)構(gòu)：運算器ALU模塊由XC9572PLCC44組成，XC9572的管腳連接如圖1所示。ALU模塊在COP2000出廠時已經(jīng)設(shè)計了一種ALU（用ABEL語言設(shè)計的）具體的結(jié)構(gòu)如圖2所示，數(shù)據(jù)輸入端Din0-7接74HC245。而74HC245與J1相連，做分部實驗時將J1與J3相連，這樣就可以用開關(guān)K16-23輸入01數(shù)據(jù)，做模型機實驗時將J1與J2相連即將Din與數(shù)據(jù)線相連。S2S1S0是8種運算選擇端，可以實現(xiàn)加、減、與、或、進位加、進位減、A取反、A輸出運算，AEN、WEN分別是寄存器A、W的選通控制端，CyIN、CN分別是進位輸入和進位輸出。X0、X1用于控制輸出O0-7是直通、左移、右移。圖1運算器的管腳定義圖2用XC9572設(shè)計的ALU的結(jié)構(gòu)框圖S2S1S0功能000A+W加001A-W減010A|W或011A&W與100A+W+C帶進位加101A-W-C帶進位減110~AA取反111A輸出A連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J1座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2S0K0運算器功能選擇3S1K1運算器功能選擇4S2K2運算器功能選擇5AENK3選通A低電平有效6WENK4選通W低電平有效7CyINK5運算器進位輸入8ALUCKCLOCKALU工作脈沖上升沿打入將55H寫入A寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55HK23K22K21K20K19K18K17K1601010101置控制信號為：K5(CyIN)K4(WEN)K3(AEN)K2(S2)K1(S1)K0(S0)010000按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。將33H寫入W寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)33HK23K22K21K20K19K18K17K1600110011置控制信號為：K5(CyIN)K4(WEN)K3(AEN)K2(S2)K1(S1)K0(S0)001000按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器W的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)33H被寫入W寄存器。置下表的控制信號,檢驗運算器的運算結(jié)果K5(CyIN)K2(S2)K1(S1)K0(S0)結(jié)果(直通門D)注釋X00088H加運算X00122H減運算X01077H或運算X01111H與運算010088H帶進位加運算110089H帶進位加運算010122H帶進位減運算110121H帶進位減運算X110AAH取反運算X11155H輸出A注意觀察：運算器在加上控制信號及數(shù)據(jù)(A,W)后,立刻給出結(jié)果,不須時鐘.

三、數(shù)據(jù)輸出實驗/移位門實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀的開關(guān)做為控制信號，將指定寄存器的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線DBUS上。實驗?zāi)康模?。了解模型機中多寄存器接數(shù)據(jù)總線的實現(xiàn)原理。2。了解運算器中移位功能的實現(xiàn)方法。實驗說明：COP2000中有7個寄存器可以向數(shù)據(jù)總線輸出數(shù)據(jù),但在某一特定時刻只能有一個寄存器輸出數(shù)據(jù).由X2,X1,X0決定那一個寄存器輸出數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)輸出選擇器原理圖X2X1X0輸出寄存器000IN_OE外部輸入門001IA_OE中斷向量010ST_OE堆棧寄存器011PC_OEPC寄存器100D_OE直通門101R_OE右移門110L_OE左移門111沒有輸出連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J1座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2X0K5寄存器輸出選擇3X1K6寄存器輸出選擇4X2K7寄存器輸出選擇5AENK3選通A低電平有效6CNK9移位是否帶進位0:不帶進位1:帶進位7CyINK8移位進位輸入8S2K2運算器功能選擇9S1K1運算器功能選擇10S0K0運算器功能選擇11ALUCKCLOCKALU工作脈沖上升沿打入實驗1：數(shù)據(jù)輸出實驗置下表的控制信號,檢驗輸出結(jié)果X2X1X0指示燈（紅色）液晶顯示（數(shù)據(jù)總線值）000IN指示輸入門（K23-K16）001IA指示中斷向量（由撥動開關(guān)給出）010ST指示堆棧寄存器011PC指示PC寄存器100D直通門指示D直通門101R右移門指示R右移門110L左移門指示L左移門111沒有輸出實驗2：移位實驗ALU直接輸出和零標志位產(chǎn)生原理圖ALU直接輸出和零標志位產(chǎn)生原理圖ALU左移輸出原理圖ALU左移輸出原理圖ALU右移輸出原理圖ALU右移輸出原理圖直通門將運算器的結(jié)果不移位送總線。當X2X1X0=100時運算器結(jié)果通過直通門送到數(shù)據(jù)總線。同時，直通門上還有判0電路，當運算器的結(jié)果為全0時，Z=1右移門將運算器的結(jié)果右移一位送總線。當X2X1X0=101時運算器結(jié)果通過右通門送到數(shù)據(jù)總線。具體連線是：Cy與CNDBUS7ALU7DBUS6ALU6DBUS5ALU5DBUS4ALU4DBUS3ALU3DBUS2ALU2DBUS1ALU1DBUS0Cy與CNDBUS7當不帶進位移位時(CN=0)：0DBUS7當帶進位移位時(CN=1)：CyDBUS7左移門將運算器的結(jié)果左移一位送總線。當X2X1X0=110時運算器結(jié)果通過左通門送到數(shù)據(jù)總線。具體連線是：ALU6DBUS7ALU5DBUS6ALU4DBUS5ALU3DBUS4ALU2DBUS3ALU1DBUS2ALU0DBUS1當不帶進位移位時(CN=0)：0DBUS0當帶進位移位時(CN=1)：CyDBUS0將55H寫入A寄存器二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55HK23K22K21K20K19K18K17K1601010101置控制信號為：K3(AEN)K2(S2)K1(S1)K0(S0)0111按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。S2S1S0=111時運算器結(jié)果為寄存器A內(nèi)容CNCyINLDR0XAA1010101055010101012A0010101010AA1010101055010101012A0010101011AB101010115501010101AA10101010注意觀察：移位與輸出門是否打開無關(guān)，無論運算器結(jié)果如何，移位門都會給出移位結(jié)果。但究竟把那一個結(jié)果送數(shù)據(jù)總線由X2X1X0輸出選擇決定。

四、微程序計數(shù)器uPC實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的K16..K23開關(guān)做為DBUS的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號，實現(xiàn)微程序計數(shù)器uPC的寫入和加1功能。實驗?zāi)康模?。了解模型機中微程序的基本概念。2。了解uPC的結(jié)構(gòu)、工作原理及其控制方法。實驗說明：74HC161是一片帶預置的4位二進制記數(shù)器。功能如下：當RST=0時，記數(shù)器被清0當IREN=0時，在CK的上升沿，預置數(shù)據(jù)被打入記數(shù)器當IREN=1時，在CK的上升沿，記數(shù)器加一TC為進位，當記數(shù)到F（1111）時，TC=1CEP，CET為記數(shù)使能，當CEP，CET=1時，記數(shù)器工作，CEP，CET=0時，記數(shù)器保持原記數(shù)值uPC原理圖uPC工作波形圖在COP2000中，指令I(lǐng)BUS[7:0]的高六位被接到uPC預置的高六位，uPC預置的低兩位被置為0。一條指令最多可有四條微指令。連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J2座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2IRENK0預置uPC低電平有效3EMENK1EM存儲器工作使能低電平有效4EMWRK2EM存儲器寫使能低電平有效5EMRDK3EM存儲器讀使能低電平有效6IRCKCLOCKuPC工作脈沖上升沿打入實驗1：uPC加一實驗置控制信號為：K3(EMRD)K2(EMWR)K1(EMEN)K0(IREN)1111按一次CLOCK脈沖鍵，CLOCK產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)uPC被加一。實驗2：uPC打入實驗二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)12HK23K22K21K20K19K18K17K1600010010置控制信號為：K3(EMRD)K2(EMWR)K1(EMEN)K0(IREN)1000當EMWR，EMEN=0時，數(shù)據(jù)總線（DBUS）上的數(shù)據(jù)被送到指令總線（IBUS）上。按住CLOCK脈沖鍵，CLOCK由高變低，這時寄存器uPC的黃色預置指示燈亮，表明uPC被預置。放開CLOCK鍵，CLOCK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)10H被寫入uPC寄存器。

五、PC實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的K16..K23開關(guān)做為DBUS的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號，實現(xiàn)程序計數(shù)器PC的寫入及加1功能。實驗?zāi)康模?。了解模型機中程序計數(shù)器PC的工作原理及其控制方法。2。了解程序執(zhí)行過程中跳轉(zhuǎn)指令的實現(xiàn)方法。實驗說明：PC是由兩片74HC161構(gòu)成的八位帶預置記數(shù)器，預置數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)總線。記數(shù)器的輸出通過74HC245（PCOE）送到地址總線。PC值還可以通過74HC245（PCOE_D）送回數(shù)據(jù)總線。PC原理圖在COP2000中，PC+1由PCOE取反產(chǎn)生。當RST=0時，PC記數(shù)器被清0當LDPC=0時，在CK的上升沿，預置數(shù)據(jù)被打入PC記數(shù)器當PC+1=1時，在CK的上升沿，PC記數(shù)器加一當PCOE=0時，PC值送數(shù)據(jù)總線PC打入控制原理圖PC打入控制原理圖PC打入控制電路由一片74HC151八選一構(gòu)成。ELPIR3IR2CyZLDPC1XXXX10001X00000X1001X10001X0101XXX0當ELP=1時，LDPC=1，不允許PC被預置當ELP=0時，LDPC由IR3，IR2，Cy，Z確定當IR3IR2=1X時，LDPC=0，PC被預置當IR3IR2=00時，LDPC=非Cy，當Cy=1時，PC被預置當IR3IR2=01時，LDPC=非Z，當Z=1時，PC被預置連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J2座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2PCOEK5PC輸出到地址總線低電平有效3JIR3K4預置選擇14JIR2K3預置選擇05JRZK2Z標志輸入6JRCK1C標志輸入7ELPK0預置允許低電平有效8PCCKCLOCKPC工作脈沖上升沿打入實驗1：PC加一實驗置控制信號為：K5（PCOE）K0（ELP）01按一次CLOCK脈沖鍵，CLOCK產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)PC被加一。實驗2：PC打入實驗二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)12HK23K22K21K20K19K18K17K1600010010置控制信號為：IR3(K4)IR2(K3)JRZ(K2)JRC(K1)ELP(K0)LDPC黃色PC預置指示燈XXXX11滅00X100亮00X001滅011X00亮010X01滅1XXX00亮每置控制信號后，按一下CLOCK鍵，觀察PC的變化。

六、存儲器EM實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的K16..K23開關(guān)做為DBUS的數(shù)據(jù)，其它開關(guān)做為控制信號，實現(xiàn)程序存儲器EM的讀寫操作。實驗?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C中程序存儲器EM的工作原理及控制方法。實驗說明：存儲器EM由一片6116RAM構(gòu)成，通過一片74HC245與數(shù)據(jù)總線相連。存儲器EM的地址可選擇由PC或MAR提供。存儲器EM的數(shù)據(jù)輸出直接接到指令總線IBUS，指令總線IBUS的數(shù)據(jù)還可以來自一片74HC245。當ICOE為0時，這片74HC245輸出中斷指令B8。EM原理圖連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J2座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2IRENK6IR,uPC寫允許低電平有效3PCOEK5PC輸出地址低電平有效4MAROEK4MAR輸出地址低電平有效5MARENK3MAR寫允許低電平有效6EMENK2存儲器與數(shù)據(jù)總線相連低電平有效7EMRDK1存儲器讀允許低電平有效8EMWRK0存儲器寫允許低電平有效9PCCKCLOCKPC工作脈沖上升沿打入10MARCKCLOCKMAR工作脈沖上升沿打入11EMCKCLOCK寫脈沖上升沿打入12IRCKCLOCKIR,uPC工作脈沖上升沿打入實驗1：PC/MAR輸出地址選擇置控制信號為：K5(PCOE)K4(MAROE)地址總線紅色地址輸出指示燈01PC輸出地址PC地址輸出指示燈亮10MAR輸出地址MAR地址輸出指示燈亮11地址總線浮空00錯誤,PC及MAR同時輸出PC及MAR地址輸出指示燈亮以下存貯器EM實驗均由MAR提供地址實驗2：存儲器EM寫實驗將地址0寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00HK23K22K21K20K19K18K17K1600000000置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址0寫入MAR將地址11H寫入EM[0]二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)11HK23K22K21K20K19K18K17K1600010001置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1101010按CLOCK鍵,將地址11H寫入EM[0]將地址1寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)01HK23K22K21K20K19K18K17K1600000001置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址1寫入MAR將地址22H寫入EM[1]二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22HK23K22K21K20K19K18K17K1600100010置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1101010按CLOCK鍵,將地址22H寫入EM[1]實驗3：存儲器EM讀實驗將地址0寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00HK23K22K21K20K19K18K17K1600000000置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址0寫入MAR讀EM[0]置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1101101EM[0]被讀出:11H將地址1寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)01HK23K22K21K20K19K18K17K1600000001置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址0寫入MAR讀EM[1]置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1101101EM[1]被讀出:22H實驗4：存儲器打入IR指令寄存器/uPC實驗將地址0寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00HK23K22K21K20K19K18K17K1600000000置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址0寫入MAR讀EM[0],寫入IR及uPC置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)0101101EM[0]被讀出:11H按CLOCK鍵,將EM[0]寫入IR及uPC,IR=11H,uPC=10H將地址1寫入MAR二進制開關(guān)K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)01HK23K22K21K20K19K18K17K1600000001置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)1110111按CLOCK鍵,將地址0寫入MAR讀EM[1],寫入IR及uPC置控制信號為：K6(IREN)K5(PCOE)K4(MAROE)K3(MAREN)K2(EMEN)K1(EMRD)K0(EMWR)0101101EM[1]被讀出:22H按CLOCK鍵,將EM[1]寫入IR及uPC,IR=22H,uPC=20H實驗5：使用實驗儀小鍵盤輸入EM1．連接J1,J22．打開電源3．按TAB鍵,選擇EM4．輸入兩位地址,005．按NEXT,進入程序修改6．按兩位程序數(shù)據(jù)7．按NEXT選擇下個地址/按LAST選擇上個地址8．重復6,7步輸入程序9．按RESET結(jié)束

七、微程序存儲器uM實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的開關(guān)做為控制信號，實現(xiàn)微程序存儲器uM的輸出功能。實驗?zāi)康模?。了解微程序控制方式模型機的基本工作原理。2。了解微程序存儲器uM的控制方法。實驗說明：存儲器uM由三片6116RAM構(gòu)成，共24位微指令。存儲器的地址由uPC提供,片選及讀信號恒為低,寫信號恒為高.存儲器uM始終輸出uPC指定地址單元的數(shù)據(jù)。uM原理圖實驗原理：微程序控制器的基本任務(wù)是完成當前指令的翻譯和執(zhí)行，即將當前指令的功能轉(zhuǎn)換成可以控制的硬件邏輯部件的微命令序列，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工作的微命令序列的集合進行編碼，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，這種表示稱為微指令，這樣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uM。微程序控制器組成框圖如圖所示，它主要由控制存儲器、微指令寄存器和地址轉(zhuǎn)移邏輯組成，其中微指令寄存器分成微地址寄存器和微命令寄存器兩部分。微程序控制器組成框圖控制存儲器由3片靜態(tài)隨機存儲器6116實現(xiàn)，在實驗儀每次開機時，將固化在8位MCUW78E58B的Flash存儲器中的微程序存入6116RAM中。3片6116輸出的24位操作控制信號送入控制芯片。微指令寄存器用于存放從控制存儲器讀出的一條微指令信息，本實驗儀由控制芯片實現(xiàn)微指令存儲器功能。其中微地址寄存器決定將要訪問的下一條微指令的地址，該地址由控制芯片送IR，再送入uPC，而微命令信息直接由控制芯片處理。地址轉(zhuǎn)移邏輯由控制芯片實現(xiàn)，承擔自動修改微地址的任務(wù)。當程序出現(xiàn)分支時，控制芯片通過判斷測試字段和執(zhí)行部件的狀態(tài)條件反饋信息，去修改微地址寄存器的內(nèi)容，并按修改的內(nèi)容去讀下一條微指令。微程序控制器的時序電路由控制芯片實現(xiàn)。本實驗儀的指令周期由4個時鐘周期組成，每個時鐘周期產(chǎn)生不同的控制邏輯，實現(xiàn)模型計算機的各種功能。本實驗儀的指令寄存器為8位，根據(jù)指令類型的不同，可以有0~2個操作數(shù)。指令寄存器的最低2位用來選擇R0~R3寄存器，因此，實驗儀最多可以設(shè)計64條指令。在微程序控制器中用指令碼作為微地址，尋找控制存儲器中的微程序。連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1J2座J3座將K23-K16接入DBUS[7:0]2IRENK0IR,uPC寫使能低電平有效3IRCKCLOCKuPC工作脈沖上升沿打入實驗1：微程序存儲器uM讀出置控制信號為：K0為1uM輸出uM[0]的數(shù)據(jù)按一次CLOCK脈沖鍵，CLOCK產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)uPC被加一。uM輸出uM[1]的數(shù)據(jù)按一次CLOCK脈沖鍵，CLOCK產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)uPC被加一。uM輸出uM[2]的數(shù)據(jù)實驗2：使用實驗儀小鍵盤輸入uM1．連接J1,J22．打開電源3．按TAB鍵,選擇uM4．輸入兩位地址,005．按NEXT,進入微程序修改6．按六位微程序數(shù)據(jù)7．按NEXT選擇下個地址/按LAST選擇上個地址8．重復6,7步輸入微程序9．按RESET結(jié)束

八、中斷實驗實驗要求：利用COP2000實驗儀上的開關(guān)做控制信號，實現(xiàn)中斷功能。實驗?zāi)康模毫私饽Ｐ蜋C的中斷功能的工作原理及中斷過程中，申請、響應(yīng)、處理、返回各階段時序。實驗說明：中斷電路有兩個D觸發(fā)器，分別用于保存中斷請求信號(IREQ)及中斷響應(yīng)信號(IACK)。INT有上升沿時，IREQ觸發(fā)器被置為1。當下一條指令取指時(IREN=0),存貯器EM的讀信號(EMRDP)被關(guān)閉，同時產(chǎn)生讀中斷指令(ICOE)信號,程序的執(zhí)行被打斷轉(zhuǎn)而去執(zhí)行B8指令響應(yīng)中斷。在取B8的同時置IACK觸發(fā)器被置為1，禁止新的中斷響應(yīng)。EINT信號置IACK，IREQ觸發(fā)器為0，中斷電路可以響應(yīng)新的中斷。中斷控制器原理圖連接線表連接信號孔接入孔作用有效電平1IRENK0IR,uPC寫允許低電平有效2EINTK1清中斷寄存器低電平有效3INTINT脈沖中斷輸入上升沿有效4CLOCKCLOCK脈沖時鐘輸入上升沿有效按INT脈沖鍵，產(chǎn)生中斷請求，此時黃色IREQ指示燈亮。置控制信號為：置控制信號為：K0(IREN)K1(EINT)01按CLOCK脈沖鍵，產(chǎn)生取指脈沖，黃色IACK指示燈亮，同時B8輸出紅色指示燈。置控制信號為：置控制信號為：K0(IREN)K1(EINT)10IREQ，IACK燈滅。第二章COP2000模型機1、模型機總體結(jié)構(gòu)COP2000模型機包括了一個標準CPU所具備所有部件，這些部件包括：運算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移門L、直通門D、右移門R、寄存器組R0-R3、程序計數(shù)器PC、地址寄存器MAR、堆棧寄存器ST、中斷向量寄存器IA、輸入端口IN、輸出端口寄存器OUT、程序存儲器EM、指令寄存器IR、微程序計數(shù)器uPC、微程序存儲器uM，以及中斷控制電路、跳轉(zhuǎn)控制電路。其中運算器和中斷控制電路以及跳轉(zhuǎn)控制電路用CPLD來實現(xiàn)，其它電路都是用離散的數(shù)字電路組成。微程序控制部分也可以用組合邏輯控制來代替。模型機為8位機，數(shù)據(jù)總線、地址總線都為8位，但其工作原理與16位機相同。相比而言8位機實驗減少了煩瑣的連線，但其原理卻更容易被學生理解、吸收。模型機的指令碼為8位，根據(jù)指令類型的不同，可以有0到2個操作數(shù)。指令碼的最低兩位用來選擇R0-R3寄存器，在微程序控制方式中，用指令碼做為微地址來尋址微程序存儲器，找到執(zhí)行該指令的微程序。而在組合邏輯控制方式中，按時序用指令碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制位。在本模型機中，一條指令最多分四個狀態(tài)周期，一個狀態(tài)周期為一個時鐘脈沖，每個狀態(tài)周期產(chǎn)生不同的控制邏輯，實現(xiàn)模型機的各種功能。模型機有24位控制位以控制寄存器的輸入、輸出，選擇運算器的運算功能，存儲器的讀寫。24位控制位分別介紹如下：XRD：外部設(shè)備讀信號，當給出了外設(shè)的地址后，輸出此信號，從指定外設(shè)讀數(shù)據(jù)。EMWR：程序存儲器EM寫信號。EMRD：程序存儲器EM讀信號。PCOE：將程序計數(shù)器PC的值送到地址總線ABUS上。EMEN：將程序存儲器EM與數(shù)據(jù)總線DBUS接通，由EMWR和EMRD決定是將DBUS數(shù)據(jù)寫到EM中，還是從EM讀出數(shù)據(jù)送到DBUS。IREN：將程序存儲器EM讀出的數(shù)據(jù)打入指令寄存器IR和微指令計數(shù)器uPC。EINT：中斷返回時清除中斷響應(yīng)和中斷請求標志，便于下次中斷。ELP：PC打入允許，與指令寄存器的IR3、IR2位結(jié)合，控制程序跳轉(zhuǎn)。MAREN：將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)打入地址寄存器MAR。MAROE：將地址寄存器MAR的值送到地址總線ABUS上。OUTEN：將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)送到輸出端口寄存器OUT里。STEN：將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)存入堆棧寄存器ST中。RRD：讀寄存器組R0-R3，寄存器R?的選擇由指令的最低兩位決定。RWR：寫寄存器組R0-R3，寄存器R?的選擇由指令的最低兩位決定。CN：決定運算器是否帶進位移位，CN=1帶進位，CN=0不帶進位。FEN：將標志位存入ALU內(nèi)部的標志寄存器。X2：X2、X1、X0三位組合來譯碼選擇將數(shù)據(jù)送到DBUS上的寄存器。X1：見16頁表。X0：WEN：將數(shù)據(jù)總線DBUS的值打入工作寄存器W中。AEN：將數(shù)據(jù)總線DBUS的值打入累加器A中。S2：S2、S1、S0三位組合決定ALU做何種運算。S1：見14頁表。S0：2、模型機尋址方式模型機的尋址方式分五種：累加器尋址：操作數(shù)為累加器A，例如“CPLA”是將累加器A值取反，還有些指令是隱含尋址累加器A，例如“OUT”是將累加器A的值輸出到輸出端口寄存器OUT。寄存器尋址：參與運算的數(shù)據(jù)在R0-R3的寄存器中，例如“ADDA，R0”指令是將寄存器R0的值加上累加器A的值，再存入累加器A中。寄存器間接尋址：參與運算的數(shù)據(jù)在存儲器EM中，數(shù)據(jù)的地址在寄存器R0-R3中，例如“MOVA，@R1”指令是將寄存器R1的值做為地址，把存儲器EM中該地址的內(nèi)容送入累加器A中。存儲器直接尋址：參與運算的數(shù)據(jù)在存儲器EM中，數(shù)據(jù)的地址為指令的操作數(shù)。例如“ANDA，40H”指令是將存儲器EM中40H單元的數(shù)據(jù)與累加器A的值做邏輯與運算，結(jié)果存入累加器A。立即數(shù)尋址：參與運算的數(shù)據(jù)為指令的操作數(shù)。例如“SUBA，#10H”是從累加器A中減去立即數(shù)10H，結(jié)果存入累加器A。3、模型機指令集模型機的缺省的指令集分幾大類：算術(shù)運算指令、邏輯運算指令、移位指令、數(shù)據(jù)傳輸指令、跳轉(zhuǎn)指令、中斷返回指令、輸入/輸出指令。用戶可以通過COP2000計算機組成原理實驗軟件或組成原理實驗儀來設(shè)計自己的指令集，有關(guān)如何設(shè)計指令/微指令的介紹將在后面第六章說明。助記符機器碼1機器碼2注釋_FATCH_000000xx實驗機占用，不可修改。復位后，所有寄存器清0，首先執(zhí)行_FATCH_指令取指000001xx未使用000010xx未使用000011xx未使用ADDA,R?000100xx將寄存器R?的值加入累加器A中ADDA,@R?000101xx將間址存儲器的值加入累加器A中ADDA,MM000110xxMM將存儲器MM地址的值加入累加器A中ADDA,#II000111xxII將立即數(shù)II加入累加器A中ADDCA,R?001000xx將寄存器R?的值加入累加器A中，帶進位ADDCA,@R?001001xx將間址存儲器的值加入累加器A中，帶進位ADDCA,MM001010xxMM將存儲器MM地址的值加入累加器A中，帶進位ADDCA,#II001011xxII將立即數(shù)II加入累加器A中，帶進位SUBA,R?001100xx從累加器A中減去寄存器R?的值SUBA,@R?001101xx從累加器A中減去間址存儲器的值SUBA,MM001110xxMM從累加器A中減去存儲器MM地址的值SUBA,#II001111xxII從累加器A中減去立即數(shù)II加入累加器A中SUBCA,R?010000xx從累加器A中減去寄存器R?的值，減進位SUBCA,@R?010001xx從累加器A中減去間址存儲器的值，減進位SUBCA,MM010010xxMM從累加器A中減去存儲器MM地址的值，減進位SUBCA,#II010011xxII從累加器A中減去立即數(shù)II，減進位ANDA,R?010100xx累加器A“與”寄存器R?的值A(chǔ)NDA,@R?010101xx累加器A“與”間址存儲器的值A(chǔ)NDA,MM010110xxMM累加器A“與”存儲器MM地址的值A(chǔ)NDA,#II010111xxII累加器A“與”立即數(shù)IIORA,R?011000xx累加器A“或”寄存器R?的值ORA,@R?011001xx累加器A“或”間址存儲器的值ORA,MM011010xxMM累加器A“或”存儲器MM地址的值ORA,#II011011xxII累加器A“或”立即數(shù)IIMOVA,R?011100xx將寄存器R?的值送到累加器A中MOVA,@R?011101xx將間址存儲器的值送到累加器A中MOVA,MM011110xxMM將存儲器MM地址的值送到累加器A中MOVA,#II011111xxII將立即數(shù)II送到累加器A中MOVR?,A100000xx將累加器A的值送到寄存器R?中MOV@R?,A100001xx將累加器A的值送到間址存儲器中MOVMM,A100010xxMM將累加器A的值送到存儲器MM地址中MOVR?,#II100011xxII將立即數(shù)II送到寄存器R?中READMM100100xxMM從外部地址MM讀入數(shù)據(jù)，存入累加器A中WRITEMM100101xxMM將累加器A中數(shù)據(jù)寫到外部地址MM中100110xx未使用100111xx未使用JCMM101000xxMM若進位標志置1，跳轉(zhuǎn)到MM地址JZMM101001xxMM若零標志位置1，跳轉(zhuǎn)到MM地址101010xx未使用JMPMM101011xxMM跳轉(zhuǎn)到MM地址101100xx未使用101101xx未使用_INT_101110xx實驗機占用，不可修改。進入中斷時，實驗機硬件產(chǎn)生_INT_指令CALLMM101111xxMM調(diào)用MM地址的子程序IN110000xx從輸入端口讀入數(shù)據(jù)到累加器A中OUT110001xx將累加器A中數(shù)據(jù)輸出到輸出端口110010xx未使用RET110011xx子程序返回RRA110100xx累加器A右移RLA110101xx累加器A左移RRCA110110xx累加器A帶進位右移RLCA110111xx累加器A帶進位左移NOP111000xx空指令CPLA111001xx累加器A取反，再存入累加器A中111010xx未使用RETI111011xx中斷返回111100xx未使用111101xx未使用111110xx未使用111111xx未使用第三章模型機綜合實驗(微程序控制器)在綜合實驗中，模型機作為一個整體來工作的，所有微程序的控制信號由微程序存儲器uM輸出，而不是由開關(guān)輸出。在做綜合實驗之前，先用8芯電纜連接J1和J2，這樣實驗儀的監(jiān)控系統(tǒng)會自動打開uM的輸出允許，微程序的各控制信號就會接到各寄存器、運算器的控制端口。此綜合實驗使用的指令是模型機的缺省指令/微指令系統(tǒng)。等做完本綜合實驗，熟悉了此套指令/微指令后，用戶可以自己設(shè)計的指令/微指令系統(tǒng)，有關(guān)自己設(shè)計指令/微指令系統(tǒng)的說明在下一章介紹。實驗?zāi)康模?、了解模型機的組成原理；2、了解模型機的指令/微指令系統(tǒng)；3、通過運行簡單程序,掌握指令與微指令的關(guān)系,牢固建立計算機的整機概念。實驗設(shè)備：1、COP2000實驗儀；2、PC機。實驗原理：模型機的邏輯框圖如圖所示，其指令系統(tǒng)和微指令系統(tǒng)可參見指導書第三章COP2000模型機。在本次實驗中，模型機作為一個整體工作，所有微程序的控制信號由微程序存儲器uM輸出，而不是由開關(guān)輸出。在做實驗之前，先用8芯電纜連接J1和J2，這樣實驗儀的監(jiān)控系統(tǒng)會自動打開uM的輸出允許，微程序的各控制信號就會接到各寄存器、運算器的控制端口。模型機框圖在做綜合實驗時，可以用COP2000計算機組成原理實驗軟件輸入、修改程序，匯編成機器碼并下載到實驗儀上，由軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)單指令執(zhí)行、單微指令執(zhí)行、全速執(zhí)行，并可以在軟件上觀察指令或微指令執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)的走向、各控制信號的狀態(tài)、各寄存器的值。COP2000軟件的使用方法見第九章“COP2000集成開發(fā)環(huán)境使用”。也可以用實驗儀自帶的小鍵盤和顯示屏來輸入、修改程序，用鍵盤控制單指令或單微指令執(zhí)行，用LED或用顯示屏觀察各寄存器的值。實驗儀上的鍵盤使用方法見第八章“實驗儀鍵盤使用”。在用微程序控制方式做綜合實驗時，在給實驗儀通電前，拔掉實驗儀上所有的手工連接的接線，再用8芯電纜連接J1和J2，控制方式開關(guān)撥到“微程序控制”方向。若想用COP2000軟件控制組成原理實驗儀，就要啟動軟件，并用快捷圖標的“設(shè)置”功能打開設(shè)置窗口，選擇實驗儀連接的串行口，然后再按“連接COP2000實驗儀”按鈕接通到實驗儀。實驗1：數(shù)據(jù)傳送實驗/輸入輸出實驗MOVA,#12HMOVA,#12HMOVA,R0MOVA,@R0MOVA,01HINOUTEND2．將程序另存為EX1.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C12MOVA，#12立即數(shù)12H送到累加器A0270MOVA，R0寄存器R0送到累加器A0374MOVA，@R0R0間址的存儲器內(nèi)容送到累加器A047801MOVA，01存儲器01單元內(nèi)容送到累加器A06C0IN端口IN內(nèi)容輸入到累加器A07C4OUT累加器A內(nèi)容輸出到端口OUT3．按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。（見EX1.ASM程序跟蹤結(jié)果）

實驗2：數(shù)據(jù)運算實驗（加/減/與/或）1．在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序ADDCA,R1SUBA,@R0ANDA,#55HORA,02HEND2．將程序另存為EX2.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明0021ADDCA，R1累加器A的值加上寄存器R1加進位0135SUBA，@R0累加器A減去R1間址的存儲器內(nèi)容025C55ANDA，#55累加器A邏輯與立即數(shù)55H046802ORA，02累加器A邏輯或存儲器02單元的內(nèi)容3．按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。(見“EX2.ASM程序跟蹤結(jié)果”詳細介紹)4．在了解數(shù)據(jù)運算的原理，可以加上一些數(shù)據(jù)傳輸指令給累加器A或寄存器R?賦值，再運算，并觀察運算結(jié)果。實驗3：移位/取反實驗1．在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序MOVA，#55HRRARLCACPLAEND2．將程序另存為EX3.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C55MOVA，#55立即數(shù)55H存入累加器A02D0RRA不帶進位右移累加器A03DCRLCA帶進位左移累加器A04E4CPLA累加器A內(nèi)容取反3．按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。(見“EX3.ASM程序跟蹤結(jié)果”詳細介紹)

實驗4：轉(zhuǎn)移實驗MOVA，#01LOOP：SUBA，#01MOVA，#01LOOP：SUBA，#01JCLOOPJZLOOPJMP0CPLAEND2．將程序另存為EX4.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C01MOVA，#01立即數(shù)01H存入累加器A023C01SUBA，#01累加器A減104A002JC02若有進位跳到程序02地址06A402JZ02若A=0跳轉(zhuǎn)到程序02地址08AC00JMP00無條件跳轉(zhuǎn)到程序開始3．按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。觀察在條件滿足和不滿足的情況下，條件跳轉(zhuǎn)是否正確執(zhí)行。(見“EX4.ASM程序跟蹤結(jié)果”詳細介紹)實驗5：調(diào)用實驗MOVA，#00HLOOP:MOVA，#00HLOOP:CALLINCAJMPLOOPINCA:ADDA,#1RETEND2．將程序另存為EX5.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C55MOVA，#00立即數(shù)00H存入累加器A02BC06CALL06調(diào)用子程序04AC02JMP02跳轉(zhuǎn)到02地址，循環(huán)執(zhí)行061C01ADDA,#01累加器