微程序控制器实验报告(2)

1、微程序控制器实验报告组成原理No、4卖验微程序控制器实验组员：组号:2 1号时间:周二5、6节。微程序控制器实验报告【实验目的】(1) 掌握时序发生器的组成原理。(2) 掌握微程序控制器的组成原理。(3) 掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况【实验设备】TDN-CM+,【实验原理】微程序控制器的基本任务就是完成当前指令的翻译与执行，即将当前指令的功 能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列,以完成数据传输与各种处理 操作。它的执行方法就就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微 命令的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示，这种表示称为微指令。这 样就可以用一个微指令序

2、列表示一条机器指令，这种微指令序列称为微程序。微 程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器。STARiA、TS1时序TS2STEP总用电路TS3CLR实验所用的时序控制电路框图如图1所示 可产生四个等间隔的时序信号TS1TS4。在 图1中,0为时钟信号，由实验台左上方的 方波信号源提供，可产生频率及脉宽可调额 方波信号;STEP就是来自实验板上方中部的 一个二进制开关STEP的模拟信号;ST ART 键就是来自实验板上方左部的一个微动开关s TART的按键信号。当STEP开关为EXEC (0)时，一旦按下S TART启动键，时 序信号T S1TS4将周而复始地发送出去。当S T E

3、P为STEP时，按下STA RT启动键，机器便处于单步运行状态，即此时只发送一个CPU周期的时序信号就 停机了。利用单步方式，每次只读一条微指令,可以观察微指令的代码与当前微指 令的执行结果。另外，如果STEP开关置“STEP”，会使机器停机,CLR开关执 行1-0- 1操作可以使时序清零。时序状态图如下图所示。山于时序电路的内部线路已经连好，因此只需将时序电路与方波信号源连接，即 将时序电路的时钟脉冲输入端0接至方波信号发生器输入端H 2 3上，按动启动键S T ART后，就可产生时序信号TS 1TS4、时序电路的CLR已接至CLR 模拟开关上。编程开关具有三种状态:PR 0 M(编程)、R

4、 E AD(校验)与RUN(运行)。微指令格式如下：2423222120191817161514131211109 8 7654321S3S2S1SOMCnWEA9A8ABcuA5uA4uA3uA2uAluAO【实验步骤】微程序控制器实验报告(-)机器指令对应的参考微程序流程图，如下图运行徽程序控制台图23控制台流程图微程序控制器实验报告将全部微程序指令格式变成二进制代码，可得到如下图所示的二进制代码表。S3S2SiSoMCNWEASABcUM UAO000000000t1U(WuuuIWOIOWIIU1QQ0Q00QI1HOI1U111UIWUIIW02000000001JOO0000010

5、0100003000000001IXXJuua001OUIOU04000000001OilOCX)(XM)(KMJIOI050000000t1010101ODOIMMIIIOU61001010111UOI101(MMJtwutwi0700000Q00111()OCX)(MX)(K)110110000000000oai000000IKWOIII0000000111HOno110UOUUII1200000001111()no110(KMJ1U1300000001no110HO0011101400000uQI111011U*IIUU1VI1015000000101(MM001(WO(KMXX)I16

6、000000001110000000(I0IIII17000000001010000ouuOIOIOI200000000K1110no11(1U1(M1J210000000t1HOIWHO0101002200000u001U1ULVJwvwill23000000011CXX)OCX)000(KMXK)24000000000010000000UIIUUO250000011t0LXXJ101000OUKJi260000000（1101OCX)110(KMKKJi2700000110uou1IJI(WOUIOKXJ3000000110icxx)1UI000 IIKKJI5 一逛制微代码表（二）连接电

7、路图:按照下图所示连接实验电路图。（3）观察时序信号观察方波信号源的输出端H23,调节电位器W 1 ,使输出波形的频率最慢。将时 序电路中的“ST OP”开关置为“RUN”，“STEP”开关置为“ EXEC”。按 动START键，测量TS1TS4各点的波形,比较她们的相互关系，画出波形，并标注测 量所得的脉冲宽度，见下图：注:其中TS2T S 4的高电平宽度所测结果与TS 1的相同，在图中未标注。微程序控制器实验报告nrn ； rn1【t1ri1 1 鬥nii11 1L1 11 1i1T5411._n1111_ 33.76fE 29- 62msCPU周期T137-36HZ 7- 28ms（四）

8、实际操作 编程：将编程开关置为PROM（编程状态）。将“STATE UN ITT单元中的STEP开关置为“STEP, STOP开关置为“RUN”状 态。用二进制模拟开关置微地址UA5UA0。在M K24MK1开关上置微代码，置0显示灯亮，置1灭。按动START键，则将微代码写入到对应的地址单元中。重复后三步操作，将需要的微代码写入到芯片中。 校验：将编程开关READ（校验）状态。将“STATE UNIT”单元中的 STEPE PSTOP 开关置为“RUN” 状态。用二进制开关置好微地址UA5UA0。按动START键，读出微代码，观察显示灯 的状态就是否与写入的相同。若不同，则编写错误，重新编程

9、。 单步运行：将编程开关置于“RUN（运行）”状态。将“STATE UN I T沙单元中的S TE P开关置为“STEP冷S T 0 P开关置为 “RUN”状态。使CLR开关从It 0 -I,此时微地址寄存器MA5-MA0清“0”,从而给出运行微指 令的入口地址为000 0 00（二进制）。按动START键,启动时序电路，则每按动一次, 读出一条微指令后停机，微地址显示灯与微命令显示灯将显示所读出的一条指 令。微程序控制器实验报告 强置运行：通过UA5UA 0端口人为置分支地址，试验中置微地址为0 0101 0 (12) 连续运行：将编程开关置于“RUN(运行)”状态。将单步开关“STEP”置为uEXECn状态。使CLR开关从ItO