计算机组成 与结构 实验.doc

南京工程学院计算机工程学院计算机组成与结构实验报告书实验学生班级 k多媒体121 实验学生姓名 冯 逸 翔 学 号 240121215 实 验 地 点 信息楼A115 实验四 微程序控制器实验同组同学 吴 臻 实验日期 2014.12.12 实验仪器号 一、 实验目的 1. 掌握微程序控制器的组成及工作过程，初步掌握TEC-XP+机的数据通路。2. 理解动态微程序设计的概念，初步掌握在TEC-XP+机上设计及实现新指令的步骤。3. 从指令的微操作序列层次上理解指令的执行过程，明确指令的格式及寻址方式，初步掌握TEC-XP+机微指令的格式及各字段的含义。二、实验内容1. 理解基本指令（ADC、LDRA、CALR）的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义，使用手拨开关输入机器指令，在单步运行方式下，观察和记录实现各指令的微码；2. 理解扩展指令（ADC、LDRA、CALR）的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义，使用手拨开关输入机器指令，在单步运行方式下，观察和记录实现各指令的微码；3. 设计验证程序，验证扩展指令(ADC、LDRA、CALR）并记录验证结果。三、实验步骤与结果【1】选择基本指令的 A 组指令中的 ADD 指令，观察其节拍流程 置拨动开关 SW=00000000 00000001；（表示指令 ADD R0，R1 ） 按 RESET 按键；指示灯 Microp 亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），其它 灯全灭； 按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0001，下址的指示灯全灭；按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0010，下址的指示灯全灭； 以上三步为公共操作，其它指令同； 按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 0010 0000，微址指示灯显示 0000 0011，下址的指示灯显示 0000 0100； 按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0000 0100，下址 的指示灯显示 0011 0000 ； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0010，微址指示灯显示 0011 0000，下址 的指示灯显示 0011 1010；（ 按 START 按键；指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0011 0001，下址的指示灯显示 0000 0010； 【2】选择基本指令的 B 组指令中的 MVRD 指令，观察其节拍流程 置拨动开关 SW=10001000 00000000；（表示指令 MVRD） 按 RESET 按键； 指示灯 Microp 亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），其它灯全灭； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；按START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0001，下址的指示灯全灭； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0010，下址的指示灯全灭； 以上三步为公共操作，其它指令同。 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0010 0000，微址指示灯显示 0000 0011，下址的指示灯显示 0001 1101； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0001 1101，下址的指示灯显示 0001 1100；按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0001 1100，下址的指示灯显示 0011 0000；按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0010，微址指示灯显示 0011 0000，下址的指示灯显示 0011 1010；按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0011 0001，下址的指示灯显示 0000 0010； 【3】选择基本指令的 D 组指令中的 CALA 指令，观察其节拍流程 置拨动开关 SW=11001110 00000000；（表示指令 CALA ） 按 RESET 按键； 指示灯 Microp 亮（只要选择微程序，该灯在指令执行过程中一直亮），其它灯全灭； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；按START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0001，下址的指示灯全灭； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0000 0010，下址的指示灯全灭； 以上三步为公共操作，其它指令同。 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0010 0000，微址指示灯显示 0000 0011，下址的指示灯显示 0001 1111； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0001 1111，下址的指示灯显示 0000 0000； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0010 0000，下址的指示灯显示 0000 0000； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 1110 0000，微址指示灯显示 0010 0001，下址的指示灯显示 0000 0000； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000， 微址指示灯显示 0010 0010，下址的指示灯显示 0011 0000； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0010，微址指示灯显示 0011 0000，下址的指示灯显示 0011 1010； 按 START 按键； 指示灯 CI30、SCC30 显示 0011 0000，微址指示灯显示 0011 0001，下址的指示灯显示 0000 0010；实验记录的数据：四、 实验分析与思考1. 说明设计及实现新指令的步骤。2. 说明ADC、LDRA、CALR指令的格式、功能及寻址方式。ADC:格式：ADC R0,R1功能：ADC是将源操作数与目的操作数以及CF（低位进位）值相加，结果送到目的操作数（R1）。寻址方式：LDRA：格式：LDRA DR, ADR 功能：从内存地址是ADR的内存单元中读到DR中。 寻址方式：直接寻址CALA：格式：CALA ADR 功能：调用首地址为ADR的子程序 寻址方式：立即