计算机组成原理实验报告三微程序控制器实验.doc

微程序控制器实验报告一、 实验目的(1) 掌握微程序控制器的功能、组成知识。（2）掌握为程序的编制、写入、观察微程序的运行二、实验设备：PC机一台，TD-CM3+实验系统一套三、实验原理：微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件的为命令序列，完成数据传送和个汇总处理操作，他的执行方法是将控制各部件的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照及其指令一眼，用数字代码的形式表示，这种表示陈伟微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令，这种为指令序列称作为程序。微程序存储在一种专用的存储器中，成为控制储存器四、实验步骤1.对为控制器进行读写操作：（1）手动读写：按图连线：时序单元 TS1 TS2 T1 T2 MC单元SA5SA0 SD27.SD20 SD17SD10 SD07SD00SA5SA0ADDR单元SD27.SD20 SD17SD10 SD07.SD00 CON单元将MC单元编程开关置为“编程”档，时序单元状态开关置为“单步”档，ADDR单元状态开关置为“置数”档使用ADDR单元的低六位SA5SA0给出微地址MA5MA0，微地址可以通过MC单元的MA5MA0微地址灯显示CON单元SD27SD20，SD17SD10，SD07SD00开关上置24位微代码，待写入值由MC单元的M23M024位LED灯显示启动时序电路（按动一次TS按钮），即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应单元中重复三步，将下图微代码写入2816芯片中地址十六进制高五位S3S0A字段B字段C字段MA5-MA00000 00 010000000000000000000000010100 70 700000000001110000011100000400 24 010000000000100100000000010504 B2 010000010010110010000000013000 14 040000000000010100000001003218 30 010001100000110000000000013328 04 010010100000000100000000013500 00 35000000000000000000110101 二进制代码表（2）联机读写：将微程序写入文件，联机软件提供了微程序下载功能，以代替手动读写微控制器，但微程序得以指定的格式写入本次试验的微程序如下：/*/:/ /:/ 微控器实验指令文件 /：/ /：/*/：/*Start Of MicroController Data*/$M 00 000001;NOP$M 01 007070;CON(INS)-IR,P$M 04 002405;R0-A$M 05 04B201;R0-B$M 30 001404;A加B-RO$M 32 183001;IN-R0$M 33 280401;R0-OUT$M 35 000035;NOP;/*End Of MicroController Data*/写入微程序用联机软件的“【转存】-【装载数据】”功能将改格式文件装载入试验系统。校验位程序。选择联机软件的“【转存】-【刷新指令区】”可独处机器指令和微指令，并在指令区显示，检查是否与表相同（2）运行微程序：连线：将电路按图所示连接起来，自习检查线路无误后接通电源。如果有报警声，说明有竞争现象，应关闭电源，检查连线，直到错误排除 TS1 时序单元 TS2 WR RD控制总线 IOMIOR IOWIORIN单元Cs0IOW单元Cs1GND GND 扩展单元REG单元 R0-B LDR0 T1 ALU_B T2 LDA WR LDB RD IOM S3 。 。 S1 LDIR P SE5 RS_B 。 SE0 LDRi ALU_BLDALDBS3.S0 B7B0B7.B0CPU内部总线 LDIR P SE5 SE0 B7B0CNO单元 SD27.SD20 本实验采用的是本机运行，运行过程如下： 将MC单元的编程开关置为“运行”档，MEM单元的编程开关也置为“运行”档，按动CON单元的CLR按钮，将微地址寄存器清零，同时也将指令寄存器，ALU单元的暂存器A和暂存器B清零 将时序单元的状态开关置为“单拍”档，然后按动TS按钮，体会系统在T1和T2节拍中各做的工作。T1节拍微控制器将后续地址打入微地址寄存器，当前微指令打入微指令寄存器，并产生执行部件相应的控制信号，T2节拍根据T1节拍产生的控制信号做出相应的执行动作，如果测试位有效，还要根据指令及单前微地址寄存器中的内容进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，实现微程序的分支 按动CON单元的CLR按钮，清零微地址寄存器（MAR）等，并将时序单元的状态开关置为“单步”档 置IN单元数据位00100011，按动TS按钮，当MC单元后续微地址显示为000001是，在CON单元的SD27SD20模拟给出IN指令00100000并继续单步执行，当MC单元后续微地址显示为000001是，说明当前指令已完成；在CON单元的D27D20各处ADD指令00000000，该指令将会在下个T2被打入指令寄存器，他将R0中的数据和其自身相加后送RO；接下来在CON单元的SD27SD20给出OUT指令00110000并继续单步执行，在MC单元后续微地址显示为00000001是，观察OUT单元的显示是否为01000110五、 实验结果： 由实验可得按要求完成实验步骤后