机组原理实验八.doc

上海大学 计算机学院计算机组成原理实验报告八 姓名 学号 时间 机位 指导教师 实验名称:内存系统实验一、实验目的学习内存访问机制理解代码和数据的分区存放原理和技术理解计算机区分指令和数据的方法二、实验原理首先模型机的程序存储器结构中的 PC的自动1功能保证了指令的顺序执行，决定了程序在内存中必须连续存放。而PC的可赋值性决定了程序可以分段存放程序存储器是分段连续的。当MAROE有效时将MAR里面的输出数据成为内存的地址，配合6116的读/写控制，实现对该地址单元的数据存取操作。因MAR无自动1功能，数据存储器是随机的。在模型机中,程序和数据共用一个物理存储器（分区使用）。所以,MAROE和PCOE不能同时有效，否则ABUS上出现MAR和PC两个输出的“与”值。PC机非常强大可以围绕程序编译工作帮助我们做一些源程序的输入编辑和下载控制之类的工作，简化了我们的工作。如我们这个实验采用的集成开发环境CP226软件。三、实验内容1实验任务一：手动方式把立即数33H写入内存D1H单元(1) 实验步骤J1与J2相连先连接x0=x1=x2=0,激活IN输入D1HMAREN=0，其余信号设置为1按下STEP，将数据写入MAR输入33H设置MAROE=0.MAREN=1，EMEN=0，EMWR=0，其余信号设置为1按下STEP(2) 实验现象输入D1H后按下STEP，数据D1H写入了MAR输入33H后按下STEP，数据33H写入了EM(3) 数据记录、分析与处理X2X1X0MARENMAROEEMENEMWREMRDMAR显示EM显示00001111D1H00H00010001D1H33H(4) 实验结论D1H通过DBUS总线写入MAR，当MAROE为0时，IN输入的数据可以通过DBUS总线写入MAR地址所指向的地址。顺利完成数据的写入2实验任务二：手动方式把D1H单元的内容读出，再送入E1H单元(1) 实验步骤在实验任务一的结果上操作MAROE=0,EMEN=0,EMRD=0,其他控制信号均为1x2=0,x1=1,x0=0,STEN=0激活ST用于暂存数据按下STEPSTEN=1连接x0=x1=x2=0,激活IN输入E1HMAREN=0，其余信号设置为1按下STEP，将数据写入MARx2=0,x1=1,x0=0,STEN=0激活ST设置MAROE=0.MAREN=1，EMEN=0，EMWR=0，其余信号设置为1按下STEP(2) 实验现象第一次按下STEP数据33H进入ST第二次按下STEP E1H顺利输入MAR第三次按下STEP 33H顺利写入E1H(3) 数据记录、分析与处理X2X1X0MARENMAROEEMENEMWREMRDMAREMSTSTEN01010010D1H33H33H000001111E1H33H33H101010001E1H33H33H0(4) 实验结论通过数据在ST的暂存，按照实验原理可以顺利完成数据的读出与换地址写入3实验任务三：在CP226汇编语言程序集成开发环境下编写程序，调试和单微步（跟踪）运行，完成下面任务，观察数据走向及寄存器的输入输出状态。将初始值05H赋予累加器A，每次减1，到0时，OUT寄存器输出FFH。(1) 实验步骤打开机箱、链接操作箱与电脑启动CP226软件链接串行口COM4编写源程序Test8.asm，具体程序如下所示MOV A,#05HL1: SUB A,#01H JZ L2 JUM L1L2: MOV A.#FFH OUT END编译程序，然后下载按照单微指令运行，查看运行时候各个存储器的数值变化记录数据，分析程序运行情况(2) 实验现象A的值从05H开始逐步递减，当减小到0时OUT输出FFH以下为实验终止的机箱状态(3) 数据记录、分析与处理A寄存器显示的值操作语句05MOV A,#05H04SUB A,#01H04JZ L204JUM L103SUB A,#01H03JZ L203JUM L102SUB A,#01H02JZ L202JUM L101SUB A,#01H01JZ L201JUM L100SUB A,#01H00JZ L2FFMOV A.#FFHFFOUT(4) 实验结论通过对于数据存储与数据转移的控制，可以实现编程功能，而CP226此类开发环境可以很好地帮助我们处理一些重复性的工作和帮助编译。四、建议和体会我觉得实验并不是很难，因为之前也学习过高级语言的编程，这一次的实验让我感觉更清楚了编程的最底层就是数据与存储之间的简单操作，所有程序返璞归真都在此间。五、思考题：既然有ORG伪指令，为什么集成开发环境下载到实验箱的目标程序的第一条执行语句最好存放在0号地址？ORG表示之后的程序从哪里开始执行，因为程序可能要固定区域来使用，所以主程序之前要加上org。但是目前的程序没有这个限制，如果不放在0号地址，还得从