计算机组成原理试验报告五范文

1、广东工业大学广东工业大学实验报告计算机学院 计算机科学与技术专业 班成绩评定学号 姓名（合作者号_）教师签名预习情况是操作情况正常考勤情况是数据处理情况正常实验 五 题目 带移位运算模型机的设计与实现一、实验目的与要求：1、熟悉由微程序控制器控制模型机的数据通道2、掌握4条移位指令使用和编程。3、学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。二、实验方案1、本实验是在基本模型机的基础上搭接移位控制电路，实现移位控制运算。2、试验新增4条单字长（8位）一位运算指令，其格式如下：助记符机器指令码说明RR将R0寄存器的数据循环右移一位。RRC将R0寄存器的数据带进位循环右移一位，即 R0寄存器中数据右边第一

2、位移入进位，而进位位移至R0的最左边。 RL将R0寄存器的数据循环左移。RLC将R0寄存器的数据带进位循环左移一位，即 R0寄存器中数据左边第一位移入进位，而进位位移至R0的最右边。3、微指令格式表4.124232221201918171615 14 1312 11 109 8 7654321S3S2S1SOMCnWEA9A8ABCUA5UA4UA3UA2UA1UAO151413选择000001LDRi010LDDR1011LDDR2100LDIR101LOAD110LDARA字段121110选择00r 0 d001RS-B010RD-B011RI-B100299-B10r 1 :ALU-B1

3、10PC-BB字段987选择0 100001P(1)010P(2)0 :11P(3) 1100P1 :01AR 1110LDPCC字段其中A8、A9是2: 4译码器（74LS139）的输入端，Y0、Y1、Y2、Y3是译码器输出 端，其电路结构如下：A8 A9A9=0A8=0选中Y0A9=0A8=1选中Y1A9=1A8=0选中丫2A9=1A8=1选中丫3Y0、Y1、Y2、Y3均为低电平有效其中 Y0 为 SW-B, Y1 为 CE,Y2 为 LED-B，Y3 为空。注意事项：（1）详细的联机操作请参看附录1联机软件使用说明。（2）把串行通讯电缆分别插在实验仪及 PC微机的串口，即可实现实验仪与P

4、C的联 机操作。（3）本实验用的程序文件名为EX2。（4） 运行程序时，要把编程开关 MJ20置为RUN（运行）状态，SWA、SWB、CLR开 关一定要处于为1、1、1状态。实验仪上“ STATE UNIT”中的STEP开关置为“STEP”状态，STOP开关置为“ RUN ”状态。（5） 每次运行前，都要拨动 CLR开关清零（1-0-1）。清零后，微地址显示灯（实验 仪上UA5-UA0 ）应为。（6）实验仪的微程序控制器单元中的微地址显示灯（UA5-UA0 ）显示的是后继微地 址的二进制控制信息。（7）在屏幕下部显示相关微指令的详细表中，第三行第一列显示的是微地址，程序 运行时默认显示为下一条

5、微地址（八进制），括号里用N表示，这时表中241 各字段所显示的是下一条微指令的控制信息的二进制代码，最后一列显示微指 令执行中主要的有效控制信号。（8）可以通过键盘上的功能键 F10来改变微地址显示的状态，程序运行时，按一下 F10键，屏幕下方的微指令详细信息表中第三行第一列显示的是当前运行时的 微地址（八进制），括号里用L表示，这时表中241各字段所显示的是当前微指令的控制信息的二进制代码。(9) 程序运行中需要输入的数据都是通过实验仪上8位数据开关D7D0(在“INPUT DEVICE ”中)来输入。(10) 移位器功能表如表5.3所示：表5.3299-BS1S0M功能000任意保持01

6、00循环右移0101带进位循环右移0010循环左移0011带进位循环左移任意11任意装数4、实验程序例子：地址内容助记符说明0000IN R0，20H20HR0,数据20H从实验仪左下方“INPUT DEVI中的8位数据开关D7D0输入。0110ADD R0，(0D)R0的内容与存储器0D地址单元的内容相加，结果送R0。020D即(R0) +(0D) R00380RLCR0寄存器的内容带进位循环左移一次，结果送R0。0400IN R0,81H81H R0,81H 从实验仪左下方 “INPUT DEVICE”中的8位数据开关D7D0输入。0530RRCR0寄存器的内容带进位循环右移一次，结果送R

7、0。0670RLR0寄存器的内容循环左移一次，结果送 R0。0720STA(0E),R0R0寄存器的内容送存储器0E地址单元。080E送 R0( 0E0930OUT BUS,(0E)通过总线输出存储器0E地址单元内容。0A0E即(0E) BUS0B40JMP 00无条件转移到地址为00开始的指令0C00即 00 PC0D40存数器0D地址单元数据，可自定。0E存数地址单元微指令的微代码如下：(内容是十六进制)十六进制地址八进制地址内容十六进制地址八进制地址内容0000132399ED01010182ED0114249CED01020250C00015251D8231030304E0001626

8、1F8231040405B0001727050506A20118300606019A9519311AE00007070FE0001A321BA00008108AED011B33010A0709118CED011C3481D1000A120EA0001D351E88210B131E360C140D20001F370D15098A0620400E16080A0721410F17224210202343112183ED012444122287ED01三、实验结果和数据处理1、 程序运行前必须对微地址清零。拨动实验仪右下角清零开关 CLR (1f Of 1)后， 观看实验仪右上方的微地址显示灯( UA

9、0-UA5 )是否全为零，若全为零，则正确，若 不全为零，说明有问题，要检查。2、使用单步微指令运行程序，单击该系统第三行的“单步微指令”图标即可。3、 观察屏幕的动态流线并结合实验程序，分析每一条机器指令所对应的微指令的执行 过程，按下面的提问回答并记录程序运行过程中的数据和结果，并填入括号里。A、执 行每一条指令时，都要观察实验仪上微程序控制单元中的微地址显示灯(UA0-UA5 )和屏幕下面显示的微地址(Addr)是否与带移位运算模型机流程图一致， 分析指令的执行过程正确否？一致，所有指令的执行过程正确。B、执行第一条输入指令，在微地址 Addr =( 02 (N)时，在实验仪左下方“IN

10、PUT DEVICE ”中的8位数据开关D1D7输入数据，并记录输入数据=(04H)。C、执行带进位循环左移(RLC)指令时，记录：a. 移位前实验仪上的进位灯 CY =( 1)。(注：灯亮为“1”，灯灭为“ 0”)b. 移位前数据=(04H)。c. 在微地址=(43 (N)时，记录此时移位控制信号 S1、S0、M =( 0、1、1)。 对照移位器功能表 5.3，分析这些移位控制信号是不是表示带进位循环左移操作？这些控制信号是表示带进位循环左移操作。d. 移位后实验仪上的进位灯 CY =( 1)。e. 移位后数据=(09H)。结果送入哪个寄存器。(RN)D、执行第二条输入指令，在微地址 Add

11、r =( 02 (N)时，记录输入数据=(81H)。E、执行带进位循环右移(RRC)指令时，记录：a. 移位前实验仪上的进位灯 CY =( 1)。b. 移位前数据=(24H)。c. 在微地址=(37 (N)时，记录此时移位控制信号 S1、S0、M =( 1、0、1)。 对照移位器功能表 5.3，分析这些移位控制信号是不是表示带进位循环右移操作？这些控制信号是表示带进位循环右移操作。d. 移位后实验仪上的进位灯 CY =( 0)。e. 移位后数据=(40H)。结果送入哪个寄存器。(R0)F、执行循环左移(RL)指令时，要求：a. 记录移位前数据=(92H)。b. 在微地址=(41 (N)时，记录此时移位控制信号 S1、SO、M =( 0、1、0) 对照移位器功能表 5.3，分析这些移位控制信号是不是表示循环左移操作？这些控制信号是表示循环左移操作。c. 移位后数据=(09H)。结果送哪个寄存器。(R0)d. 回答该条移位指令与进