CPU组成与机器指令执行实验

实验名称CPU 组成与机器指令执行 实验时间2011 年 12 月 07 日实验地点6308 姓 名楚阵合 作 者 实 验 人 学 号200948140518实验小组 实验成绩 评阅教师签名 一 实验目的 1 将微程序控制器同执行部件 整个数据通路 联机 组成一台模型计算机 2 用微程序控制器控制模型机数据通路 3 通过 CPU 运行九条机器指令 排除中断指令 组成的简单程序 掌握机器指令与微 指令的关系 牢固建立计算机的整机概念 二 实验内容 1 对机器指令系统组成的简单程序进行译码 地址指令机器代码 00HLDAR0 R2 58H 01HLDA R1 R3 5DH 02HADD R0 R104H 03HJC 596H 04HAND R2 R33EH 05HSUB R3 R21BH 06HSTA R3 R2 4BH 07HMUL R0 R124H 08HSTP60H 09HJMP R1 84H 2 存程序机器代码 设置通用寄存器 R2 R3 及内存相关单元的数据 设置通用寄存器 R2 R3 的值 实验系统处于连续运实验系统处于 KLD 工作方式CLR DP DB DZSWC SWB SWA 0 0 0 0 1 1按下复位 完成功能SW7 SW0QDIRDBUSAR1AR2 OFFH AR1 AR 2 0FFH10FFH0FFH0FFH0FFH 02H IR02H10FFH02H02H02H 60H R260H10FFH60H60H60H 03H IR03H10FFH03H03H03H 61H R361H10FFH61H61H61H 3 用单拍方式执行一遍程序 程序执行的结果如下 初值 R0 未定 R1 未定 R2 60H R3 61H 存储器 60H 单元的内容是 24H 61H 单元的内容是 83H LDA R0 R2 执行结果 R2 60H R0 24H LDA R1 R3 执行结果 R3 61H R1 83H ADD R0 R1 执行结果 R0 0A7H R1 83H C 0 JC 5 执行结果转移到 03H 因为 C 0 AND R2 R3 执行结果 R2 60 H R3 61H SUB R3 R2 执行结果 R2 60H R3 01H STA R3 R2 执行结果 R2 60H R3 01H 存储器 60 单元的内容为 01H MUL R0 R1 执行结果 R0 15H R1 83H STP 执行结果 无变化 JMP R1 执行结果 转移到 83H 执行结束 执行结果是执行结束 执行结果是 R0 15H R1 83H R2 60H R3 01H 存储器 存储器 60H 单元的内容是单元的内容是 01H 61H 单元的内容是单元的内容是 83H 4 以单指令方式重新执行一遍程序 初值 R0 15H R1 83H R2 60H R3 01H 存储器 60H 单元的内容是 01H 61H 单 元的内容是 83H LDA R0 R2 执行结果 R2 60H R0 01H LDA R1 R3 执行结果 R3 01H R1 5DH ADD R0 R1 执行结果 R0 5EH R1 5DH C 0 4 JC 5 执行结果转移到 03H 因为 C 0 AND R2 R3 执行结果 R2 00 H R3 01H SUB R3 R2 执行结果 R2 00H R3 01H STA R3 R2 执行结果 R2 00H R3 01H 存储器 00 单元的内容为 01H MUL R0 R1 执行结果 R0 0B6H R1 5DH STP 执行结果 无变化 JMP R1 执行结果 转移到 5CH 执行结束 执行结果是执行结束 执行结果是 R0 9CH R1 5CH R2 00H R3 01H 存储器 存储器 60H 单元的内容是单元的内容是 01H 61H 单元的内容是单元的内容是 83H 00H 单元的内容为单元的内容为 01H 5 以连续方式再执行程序 由于 00 单元的内容已被修改 因此在执行前应首先恢复 00H 单元的内容 58H 初值 R0 0B6H R1 5DH R2 00H R3 01H 存储器 60H 单元的内容是 01H 61H 单元的内容是 83H 00H 单元的内容为 58H LDA R0 R2 执行结果 R2 00H R0 58H LDA R1 R3 执行结果 R3 01H R1 5DH ADD R0 R1 执行结果 R0 0B5H R1 5DH C 0 JC 5 执行结果转移到 03H 因为 C 0 AND R2 R3 执行结果 R2 00 H R3 01H SUB R3 R2 执行结果 R2 00H R3 01H STA R3 R2 执行结果 R2 00H R3 01H 存储器 00 单元的内容为 01H MUL R0 R1 执行结果 R0 41H R1 5DH STP 执行结果 无变化执行结果 无变化 三 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法 写出经验和体会 在学习过程中 我觉得自己掌握的不错 但是在真正实验的过程中 却发现并不是那 么回事 看着手中的元件 却不知道该如何下手 在询问老师之后