计算机组成原理实验报告微程序控制.doc

计算机硬件实验室实验报告课程名称：姓 名徐骁学 号33班 级0920542成 绩设备名称及软件环境计算机、Proteus仿真软件、模型机仿真软件实验名称微程序控制器实验日期一实验内容使用模型机验证微指令与微操作的关系，验证微程序执行时序。二理论分析或算法分析微操作码：包含指令执行的一个步骤中所包含的全部微命令的编码，即一条微指令所需的全部控制信号的编码， 用来发出操作控制信号。 微地址码：用来产生下一条微指令的地址，指出下一条微指令代码在控制存储器中的存储位置。（一）、微程序控制原理：OPIR微操作信号微地址形成部件微操作码微地址状态条件CMARCMIR译码驱动控制存储器CM控制存储器：存放实现计算机指令系统的所有微程序由ROM（EPROM）实现。控制存储器的字长是微指令字的长度。控制存储器的容量取决于指令的数量和每条指令的微程序长度，也取决于微指令代码的利用率。微指令寄存器：微指令寄存器（CMIR）存放由控制存储器读出的一条微指令信息微地址寄存器（CMAR）：存放将要访问的下一条微指令的微地址。 微地址形成部件：能测试执行中的状态信息，修改微地址寄存器的内容，以便按修改后的内容去读下一条指令。 （二）、工作原理1、取指阶段（1）将取指微程序首地址置于CMAR中。（2）读微指令。（3）产生微操作命令。（4）形成下一条微指令地址。（5）取下一条微指令。重复（1）（4）过程，直到该机器指令送入IR为止。2、执行阶段（1）当指令存入IR后，由指令的OP部分送到微地址形成部件，形成该指令对应的微程序的首地址。（2）读出微指令。（3）产生微操作命令。（4）形成下一条微指令地址。重复（1）（4）过程，直到该机器指令执行完为止。模型机数据通路框图三实现方法（含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等） (a) 五条指令的微程序流程图ADD111001IN1312100201STAOUTSWR0P(1)PCARPC+1RAMBUSBUSIR0403PCARPC+1RAMBUSBUSAR1507PCARPC+1RAMBUSBUSAR16PCARPC+1RAMBUSBUSAR26PCARPC+1RAMBUSBUSPCJMP140605R0DR1RAMBUSBUS-DR0(DR1)+(DR2)R001R0BUSBUSRAM0117RAMBUSBUSDR101DR1LED2501运行微程序八进制地址KWE23202000KRDRPP(1)1507PCARPC+1RAMBUSBUSDR116PCARPC+1DR1LED控制台213024PCARPC+1(SW)BUSBUSDR1DR1RAM(b) 控制台微程序流程图八进制地址01四实验结果分析（含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等）微地址S3 S2 S1 S0 M Cn WEA9 A8 A B CA5-A0000 0 0 0 0 0 0 1 10 0 00 0 01 0 00 1 0 0 0 0010 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 0 0 0 1 0020 0 0 0 0 0 0 0 11 0 00 0 00 0 10 0 1 0 0 0030 0 0 0 0 0 0 0 11 1 00 0 00 0 00 0 0 1 0 0040 0 0 0 0 0 0 0 10 1 10 0 00 0 00 0 0 1 0 1050 0 0 0 0 0 0 1 10 1 00 0 10 0 00 0 0 1 1 0061 0 0 1 0 1 0 1 10 0 11 0 10 0 00 0 0 0 0 1070 0 0 0 0 0 0 0 11 1 00 0 00 0 00 0 1 1 0 1100 0 0 0 0 0 0 0 00 0 10 0 00 0 00 0 0 0 0 1110 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 0 0 0 1 1120 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 0 0 1 1 1130 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 0 1 1 1 0140 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 1 0 1 1 0150 0 0 0 0 0 1 0 10 0 00 0 10 0 00 0 0 0 0 1160 0 0 0 0 0 0 0 11 1 00 0 00 0 00 0 1 1 1 1170 0 0 0 0 0 0 0 10 1 00 0 00 0 00 1 0 1 0 1200 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 1 0 0 1 0210 0 0 0 0 0 0 1 11 1 01 1 01 1 00 1 0 1 0 0220 0 0 0 0 0 0 0 10 1 00 0 00 0 00 1 0 1 1 1230 0 0 0 0 0 0 1 10 0 00 0 00 0 00 0 0 0 0 1240 0 0 0 0 0 0 0 00 1 00 0 00 0 00 1 1 0 0 0250 0 0 0 0 1 1 1 00 0 01 0 10 0 00 0 0 0 0 1260 0 0 0 0 0 0 0 11 0 10 0 01 1 00 0 0 0 0 1270 0 0 0 0 1 1 1 00 0 01 0 10 0 00 1 0 0 0 0300 0 0 0 0 1 1 0 10 0 01 0 10 0 00 1 0 0 0 1微程序代码表五结论按照实验要求进行数据操作，实现实验结果，为了便于控制程序的运行，时序电路发生器设置了一个启停控制触发器Cr，使TS1-TS4信号输出可控。其中S