实验三_微程序控制器实验_模板(1).doc

实 验 报 告课程名称： 计算机组成原理（1500650004） 实验序号： 实验三 实验名称： 微程序控制器实验 班 级： 姓 名： 学 号： 实验日期： 教师签字： 实验三 微程序控制器实验一、 实验目的 通过看懂教学计算机中已经设计好并正常运行的数条基本指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET 等指令）的功能、格式和执行流程，然后自己设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。其最终要达到的目的是：1 深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识；2 深入地学习计算机各类典型指令的执行流程；3 对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念；4 学习微程序控制器的设计过程和相关技术。二、 实验内容1 完成控制器部件的教学实验，主要内容是由学生自己设计几条指令的的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。2 首先是看懂TEC-XP 教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系，然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JRC、CALA、RET 等指令）的功能、格式和执行流程，注意各操作功能所对应的控制信号的作用。3 设计几条指令的功能、格式和执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。例如ADC、JRS、JRNS、LDRA、STAR、CALR 等指令，可以从给出的19 条扩展指令中任意选择，当然也可以设计与实现其它的指令，包括原来已经实现的基本指令（要变换为另外一个指令操作码）或自己确定的指令。4 单条运行指令，查看指令的功能、格式和执行流程。5 用监控程序的A、E（扩展指令必须用E 命令置入）命令编写一段小程序，观察运行结果。三、 实验步骤和结果实验前准备操作：1 接通教学机电源；2 将教学机左下方的5 个拨动开关置为11010（单步、手动置指令、微程序、联机、16位）；3 按一下“RESET”按键；4 通过16 位的数据开关SWH、SWL 置入指令操作码；5 在单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的微码。A组实验：ADD R2，R31置拨动开关SW=00000000 001000011；（表示指令ADD R2，R3 ）2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；如图一所示图一3按START 按键； 指示灯CI30、SCC30 显示1110 0000(顺序执行)，微址和下址的指示灯全灭； MRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC110000101100101010101000001111000（本拍完成公共操作0PC、DI#=0）如图二所示图二4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；（本拍完成公共操作PCAR、PC+1PC）MRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100011010000010101010000010110005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；（本拍完成公共操作MEMIR从内存中将指令读入指令寄存器）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1001000001000000000000000000010006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 0000；（本拍完成/MAP 操作功能）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100000001000000000000000000000007按START 按键； 指示灯CI30、SCC30 显示0011 0000（转移），微址指示灯显示0000 0100，下址的指示灯显示0011 0000 (本拍执行ADD 指令，DRDR+SR 操作)。OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100001011000000000000010000000008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；（本拍完成STRQ、CC#=INT#公共操作功能）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC110011100000000000000000000000011如图三所示图三9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；（本拍完成PCAR、PC+1PC、CC#=0 的公共操作功能）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC110001101000001010101000001011000B组实验：JMPA1置拨动开关SW= 10000000 00000000；（表示指令JMPA）2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；3按START 按键； 指示灯CI30、SCC30 显示1110 0000，微址和下址的指示灯全灭；MRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC110000101100101010101000001111000如图1图14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；MRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100011010000010101010000010110005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；OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC100100000100000000000000000001000图2图26以上三步为公共操作，其它指令同。7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；OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100000001000000000000000000000008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；（本拍完成PCAR、PC+1PC、CC#=0 操作）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC1100011010000010101010000010110009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；（本拍完成jmpa 操作）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC11000110100000101010100000101100010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；（本拍完成STRQ、CC#=INT#操作）OMRWI2-I0I8-I6I5-I3B3-B0A3-A0SST2-SST0SSH/SCIDC2DC110011100000000000000000000000011如图3图311按START 按键； 指示灯CI30、SCC30 显示0011 0000，