计算机组成原理实验报告.doc

计算机组成原理课程实习报告 2010-2011 班级：软件工程09级一班学号： 姓名： 2011年6月12日一、 实验目的1、 在掌握各部件功能的基础上，组成一个简单的计算机整机系统-模拟机；2、 了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过 程；3、定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试；二、 实验要求1、 复习计算机组成的基本原理；2、 预习本实验的相关知识和内容；三、 实验设备EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干四、 实验原理在机器指令的执行过程中，从CPU内存取出一条机器指令到执行结束为一个指令周期，指令由微指令组成的序列来完成一条机器指令对应一段微程序。机器指令的执行过程：首先将指令在外存储器的地址送上地址总线，然后将该地址上的指令传送至指令寄存器，这就是“取指令”过程，之后必须对操作码进行P1测试，根据指令的译码将后续微地址中的某几位强制置位，使下一条微指令指向相应的微程序首地址，这就是“译码”过程。然后才顺序执行该段微程序，这就是真正的指行过程。五、 实验步骤1、 实验六的五条机器指令，首先通过P（4）测试，然后在通过“WRD”“MWE”的读写操作，将五条机器指令存入RAM，然后启动RUN程序，最终转入到第01号“取指”微指令，开始执行五条机器指令，在经过P(1)测试后，进入入口地址为“10”的IN操作，即执行第一条指令IN AX,KIN。然后进入第“01”号取指微指令，然后再通过P（1）测试，剩余四条机器指令按 MOV BX,01HADD AX,BXOUT DISP,AXJMP 00H微地址显示路线为：000 001000 010011 001001 000000 001IN AX,KIN000 001000 010011 001001 001000 011000 110000 001MOV BX,01H000 001000 010011 001001 010000 111000 001 ADD AX,BX 000 001000 010011 001001 011000 001OUT DISP,AX 000 001000 010011 001001 100001 101000 001 JMP 00H这五条机器指令依次：0000002100010010003000400000机器指令可以有I7I4算出UA4UA0即为每条机器指令的下址字段即入口地址，机器指令通过P4测试的入口地址依次是10、11、12、13、14。输出显示电路的数码管显示加1运算结果，即对输入的数进行加1，如输入1234结果为1234+0001=1235.上述即这五条指令的执行过程。2、 P(1)测试：五条机器指令通过P(1)测试后根据机器指令的操作码I7I4可以算出UA4UA0即为每条机器指令的下址字段即入口地址，根据每条指令的入口地址依次执行。进行P（1）测试时，P1=0，其他都为1。P(4)测试：五条机器指令分别通过P(1)测试后，当指令译码输入CA1、CA2为“00”时，对RAM连续读操作。当指令译码输入CA1、CA2为“10”时，对RAM连续写操作。当指令译码输入CA1、CA2为“11”时，转入到第10号“取指”微指令，启动程序运行。3、该题是将实验六MOV BX,01H指令更换为MOV BX,02H，所以该题的机器指令：0000002100020010003000400000。具体操作原理步骤与实验六大致相同，同（1），输出显示电路的数码管显示加2结果，输入数为1230，结果为 1230+0002=1232.上述即为该指令的执行过程。4、该题是将实验六MOV BX,01H指令更换为IN BX,KIN，并该微程序的入口地址为16。由于微代码表中没有16号微地址，所以需要创建一个即16：018FC1,然后该机器指令（十六进制）为0061，所以该题的指令： 000000610010003000400000。输出显示电路的数码管显示两个数之和，输入的第一个数为1230，第一个数为0005，结果为1230+0005=1235。5、该题是将实验六ADD AX,BX指令更换为SUB AX,BX，并该微程序的入口地址为17。由于微代码表中没有17号微地址，所以创建一个入口地为即17：0041DA、入口地址为32：0029DB和入口地址为33：6003C1,该SUB AX,BX机器指令（十六进制）为0070，0000007000010010003000400000。输出显示电路的数码管显示两个数之差，输入数为1231，结果为1231-0001=1230.上述即为该指令的执行过程。六、结论1、微指令控制器控制着运算器的操作，使运算器有条不紊的工作。2、所有的运算结果和理论值相同。七、实验感想1、 通过认真的实验基本掌握了各部件功能，对组成一个简单的计算机整机系统有了一定的了解；2、 简单了解了微程序控制器是如何控制模型机运行的基本，掌握了