计算机组成原理实验报告3

1、;:z pg.”：ir,；gr-:mstg.”;沁*- "- g.ope raxu “"R.cs.a.-.prg“:cmpM- *：5,.2.0：“ng：>.cH" ：0：2：3*“;*>=” "-ry"-7计算机组成原理 实验报告专业班级：计算机1308班|姓 名：刘鑫伟机机器号：59学号：E-mail:指导教师：总成绩：分步成绩：出勤：实验表现实验报告：实验六模型机与机器指令执行实验一实验目的 1实验目的(1) 掌握控制器的工作原理(2) 掌握由控制器、运算器、存储器、组成的模型机的工作原理(3) 通过运行各种简单程序，掌握机器

2、指令和微指令的关系 2实验要求(1) 做好实验预习和准备工作，掌握本次实验所用指令系统功能(2) 将实验用汇编语言源文件编译成机器语言的目标文件(3) 完成规定的实验内容(4) 故障分析与排除(5) 实验结束时完成实验报告，并将报告提交服务器。 二实验原理模型机的逻辑框图如图所示。其指令系统和微指令系统可参看资料。在本实验中，模型机作 为一个整体工作。所有微程序的控制信号由微程序存储器uM输出。而各寄存器，运算器的控制端口与uM联接。三实验内容在实验前，先用8芯电缆连接J1和J2,控制方式开关拨到“微程序控制”方向。将计算机串口与实验仪串口 相连，启动COP2000软件，并用快捷图标“设置”功

3、能打开设置窗口，选择实验仪连接的串行口，然后再按“连 接COP2000实验仪”按钮接通到实验仪。实验1数据传送/输入输出实验1.在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序：MOV A，#12HMOV A，ROMOV A，R0MOV A, 01HINOUTEND2将程序另存为EX1.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，寄存器的输入/输出状态，各控制信号的状态，PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PC uPC运行时寄存器 或存储器的值MOV A, #12H007C

4、12C7FFF7017CA:00CBFFFF027DMOV A, R00270FFF7F70370A:12,EM:70CBFFFF0371A:00,EM:70MOV A, R00374FF77FF047400,74D7BFF7047500,74CBFFFF04767C,7CMOV A, 01H047801C77FFF05787C,78D7BFF706797C,01CBFFFF067A12,12IN06C0FFFF17070012,C0CBFFFF07C100,C0OUT07C4FFDF9F08C400,C4CBFFFF08C500,C4实验2数据运算实验1在COP2000软件中的源程序窗口输入

5、下列程序:ADDCA, R1SUBA, R0ANDA,#55HORA,02HEND2将程序另存为EX2.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，寄存器的输入/输出状态，各控制信号的状态，PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PCuPC运行时寄存器或存储器的值ADDC A,R10021FFF7EF0120A:00,W:00FFFE94012100,00CBFFFF012200,00SUB A,R00135FF77FF023400,00D7BFEF023500,00FFFE

6、91023600,21CBFFFF0237DF,21AND A,#55H025C55C7FFEF035CDF,21FFFE93045DDF,55CBFFFF045E55,55OR A,02H046802C77FFF056855,55D7BFEF066955,55FFFE92066A55,5CCBFFFF06685D,5C实验3移位/取反实验1在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序：MOV A,#55HRR ARLC ACPL AEND2将程序另存为EX3.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，寄存器的

7、输入/输出状态，各控制信号的状态， PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PCuPC运行时寄存器或存储器的值MOVA,#55H007C55C7FFF7CBFFFF01027C7DA:00,L:00,D:00,R:0055,00,00,00RR A02D0FFFCB7CBFFFF0303D0D155,AA,55,2A2A,AA,55,2ARLC A03DCFFFED7CBFFFF0404DCDD2A,54,2A,15A:54,L:54,D:2A,R:15CRL A04E4FFFE96CBFFFF0505E4E554,A8,54,2AAB,56,AB,55

8、实验4转移实验1在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序:MOV A,#01LOOP :SUB A，#01JC LOOPJZ LOOPJMP 0CPL AEND2将程序另存为EX4.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，寄存器的输入/输出状态，各控制信号的状态，PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PCuPC运行时寄存器或存储器的 值MOV A,#01007C01C7FFF7CBFFFF01027C7DA:00,01SUB A,#01023C01C7FFEFFF

9、FE91CBFFFF0304043C3D3E0101,W:0100,01JC 0204A002C6FFFFCBFFFF050640A100,0100,01JZ 0206A402C6FFFFCBFFFF0702A4A500,0100,01JMP 0008AC00实验5调用实验1在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序：MOV A,#00LOOP :CALL INCAJMP LOOPINCA :ADD A，#1RETEND2将程序另存为EX5.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，寄存器的输入/输出状态，各

10、控制信号的状态，PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PCuPC运行时寄存器或存储器的 值MOV A,#00007C00C7FFFF017CA:00CBFFFF027D00CALL 0602BC06EF7F7F03BC00FFEF7F04BD00D6BFFF04BE00CBFFFF06BF00ADD A,#01061C01C7FFEF071C00FFFE90081D00,D:01CBFFFF081E01,01RET08CCFEFF5F09CC01,01CBFFFF '04CD01,01JMP LOOP04AC02C6FFFF05AC02,01C

11、BFFFF02AD01,01实验6中断实验1在COP2000软件中的源程序窗口输入下列程序：MOV A,#00LOOP :JMP LOOPORG OEOHADD A, #01RETIEND2将程序另存为EX6.ASM，将程序汇编成机器码，反汇编窗口会显示出程序地址，机器码，反汇编指令。3执行“单微指令运行”功能，观察执行每条指令时，堆栈及中断请求，中断响应位的状态和寄存器的输入/输出状态，各控制信号的状态，PC及uPC如何工作，其跟踪结果写人下表。汇编指令程序 地址机器码指令说明微程序PCuPC运行时寄存器或存储器的 值MOV A,#00007C00C7FFF7CBFFFF01027C7D00

12、,0000,00OUT02C4FFDF9FCBFFFF0303C4C500,0000,00JMP 0203AC02C6FFFFCBFFFF0402ACAD00,0000,00_INT_02C4FFEF7FFEFF3F0202B8B900,0000,00JMP 0008AC00CPL A0AE4四、思考题1, 简述IR寄存器的作用，IR0，IR1的作用。IR2，IR3的作用。答：IR寄存器用来存放当前从主存储器读出的正在执行的一条指令。当执行一条指 令时，先把它从内存取到数据寄存器(DR DataRegister )中，然后再传送至IR。 6IR0，IR1的作用：都是作用在地址码字段。IR2，I

13、R3的作用：都是作用在操作码 字段。2, 简述跳转指令的执行过程。答：取指令，读出指令码，存入IR寄存器后，指令码存入 卩PC后，从卩M读出伪指 令，表示以PC为地址从EM中读出数据并送到数据总线上，因为ELP有效，与IRI3、 RP2组合产生PC的打入信号，将数据总线上的数据存入PC中，下一条去址微指令按 新的PC值读出程序的伪指令。3, 简述中断指令的执行过程。答：有三个状态周期，在 T2状态，微指令的值为0FFEF7FH其中X2X1X0=011二进 制)，表示从PC中读出数据送到 DBUSE，STEN有效表示将DBUSE数据存入堆栈寄 o”;p.p*h.-"y-g”aaa：i"“CEhia.-.we“:maMca”a,“;.c:eo=.t存器ST中，这条微指令执行的就是将PC值（即下条将执行的指令的地址）存入堆栈。 在T1状态，微指令值为0FEFF3FH其中X2X1X0=00俵示将中断地址寄存器IA的值 送到DBUSh, IA的缺省值为0E0H ELP有效，与指令寄存器IR的IR3、IR2=10（二 进制）组合，将DBUSfi存入PC实现程序的跳转。在T0态以中断地址0E0H为地址 取出中断服务程序的第一