课程设计实验讲义2013版

第三程设 微程序控制的模型计算机的设计与 RRRRRR

㈠IN格式：汇编格式为INR目；机器指令格式为0001R00㈡OUT格式：汇编格式为OUTR源；机器指令格式为001000R㈢LD格式：汇编格式为LDR目,address；机器指令格式为 R ㈣ST格式：汇编格式为STaddress,R源；机器指令格式为 RADD功能：将两个寄存器中数据相加，结果送到R目中。 RRJMP格式：汇编格式为JMPaddress；机器指令格式为 HALT格式：汇编格式为HALT；机器指令格式为0111000010000000M[(PC)]←面板信息、PC←(PC)+1。11000000灯存单单总线数据加法、减能，CPU数据通路设计时将功能控制信号固定为加能。，如图3-3所示。3-3根据指令系统要求，数据通路中应包括运算器、寄存器组、PC、IR、MAR、MDR算器只需实现加能，寄存器组由4个数据寄存器组成(74670)，PC应采用计数器实现(74161)。为实现OUT指令功能，数据通路中还应包括输出缓冲器。板数据输入开关KEYDATA连接到数据通路中，而CPU中BIU的MAR、MDR可省略。主存的字长、字数应与前述的CPU参数相符。由于主存直接连接数据通路，故需设置MAL锁存访存地址，实现A/D总线的分时复用。 …设计如图3-5所示，由时序电路、控制 …μIRμIR操作控制取微指令执行微指令PC、ALU、MEM、REG、KEYDATAALUAin、ALUBin、ALUCin—ALU入端锁存器及出端缓冲器的写入控制信号；PCinc—程序计数器PC的计数控制信号，控制PC是否加一；；MemWr—主存的写入控制信号，控制是否将总线上数据写入RAM；系统写入的寄存器由指令格式中的R目指定；该控制信号由机器指令HALT产生。存器是否为指令格式中的R源；寄存器是否指令格式中的R目。微操作控制字段共有17位、每一位对应一个微命令。uAR←(uAR)+1控制字段的方式位为2MOD2MOD1表示可约定MOD2=0MOD1=0时，uAR←(uAR)+1；固定地址和(uAR)+12本实验台采用的是AL 可分为多个体（RAM或ROM）使用。器组成，因而CM应由24位字长的ROM组成，若的RAM空间字长小于24位，则CM应由多个ROM进行位扩展组成。控制器CM的组成及微指令读出电路如图3-7所示。3-78位微指令地址。学生亦可不采用该方案，自行进行设计。序。因此需要设置2个时序控制信号CLRNSTART。CLRN为系统总清开关，低电平有效，功③执行停机指令时，置位HLAT信号，等待CLRN有效、START上升沿时启动系统。信号发生器只有一级时序，根据图3-6可知，其周期时长为微指令周期时长。微指令周期的组织可采用如下方案：从CM读出微指令、CM出存入uIR，需要1个工作脉冲M1；执行当前微指令(uIR中)的微操作需要2个工作脉冲M2、M3，下条微指令地M2、M333-8指令地址可以用uAR暂存，亦可直接用来CM，前者稳定性好、后者延迟小，模型机拟400H用新设置的2个方式位连接。输出IR7IR6IR5IR4。图中同时给出的是用4位计数器组成微地址形成电路的方案。0 0 微地址 REG组相关电路。本方案中REG组拟采用74670指令格式要求写入的均为R目，所以WA[2]、WA[1]可以直接与IR3、IR2连接。但指令格式要求读出的可为RR源，所以要用微命令控制读出的是RR源。电路设计请学生自己考虑。UPC微命令相关电路。UPC有效表示一段微程序结束，下条微指令地址应为00H。若uAR（74161制器电路，如uAddrGen为微地址形成电路，uInsDecode为微指令译码电路。总电路图中略3-1取指令（0000001100001100000000000000000010000000IN（0001110000000000001000000100010001000010OUT（0010000100010000100010LD（0011ST（0100ADD（0101JMP（0110HALT（0111SetPC（10001100000001000