TEC-XP16實驗指導書

1、計算機組成原理實 驗 指 導 書王瀟 編寫仲愷農(nóng)業(yè)工程學院計算機科學與工程學院二00八年十月目 錄第一章 tec-xp16實驗計算機系統(tǒng)原理11.1 tec-xp16計算機組成原理實驗系統(tǒng)概述11.2 tec-xp16機指令系統(tǒng)81.3 tec-xp16機運算器部件121.4 tec-xp16機內(nèi)存儲器部件151.5 tec-xp16機的控制器部件181.6 tec-xp16機的輸入輸出及中斷22第二章 tec-xp16實驗計算機系統(tǒng)實驗內(nèi)容24實驗一 基礎匯編語言程序設計24實驗二 脫機運算器實驗29實驗三 存儲器部件教學實驗32實驗四 組合邏輯控制器部件教學實驗37實驗五 微程序控制器部件

2、教學實驗51實驗六 輸入/輸出接口擴展實驗59實驗七 中斷實驗63實驗八 8位模型機的設計與實現(xiàn)(綜合實驗)71附錄74附錄1 聯(lián)機通訊指南74附錄2 tec-xp16計算機組成原理實驗系統(tǒng)簡明操作卡77附錄3 微程序入口地址映射表78附錄4 指令流程框圖80附錄5 指令流程表82附錄6 書寫實驗報告的一般格式86參考文獻87第一章 tec-xp16實驗計算機系統(tǒng)原理1.1 tec-xp16計算機組成原理實驗系統(tǒng)概述一、教學計算機系統(tǒng)的實現(xiàn)方案和硬軟件資源概述tec-xp是由清華大學計算機系和清華大學科教儀器廠聯(lián)合研制的適用于計算機組成原理課程的實驗系統(tǒng)，主要用于計算機組成原理和數(shù)字電路等的硬

3、件教學實驗，同時還支持監(jiān)控程序、匯編語言程序設計、basic高級語言程序設計等軟件方面的教學實驗。它的功能設計和實現(xiàn)技術，都緊緊地圍繞著對課程教學內(nèi)容的覆蓋程度和所能完成的教學實驗項目的質(zhì)量與水平來進行安排。其突出特點是硬、軟件基本配置比較完整，能覆蓋相關課程主要教學內(nèi)容，支持的教學實驗項目多且水平高。其組成和實現(xiàn)的功能如圖1.1.1所示。軟件：解釋basic語言匯編語言支持監(jiān)控程序硬件：運算器，控制器（多種實現(xiàn)）（微程序或硬布線控制器）主存儲器，總線，接口輸入設備，輸出設備硬件與電路：邏輯器件和設備圖1.1.1 硬件實現(xiàn)的實際計算機系統(tǒng)圖從圖1.1.1可以看到，該計算機硬件系統(tǒng)組成中，功能部

4、件是完整齊備的，運算器、控制器、存儲器、輸入輸出接口、計算機總線等配備齊全，還可以接通pc機仿真終端執(zhí)行輸入輸出操作，同時實現(xiàn)了微程序方案的和硬連線方案的2種控制器。從計算機組成原理課程教學需求的角度看，該計算機軟件系統(tǒng)的組成也是完整的，支持簡單的高級語言（包括浮點運算指令和基本函數(shù)運算功能），匯編語言（支持基本偽指令功能）和二進制的機器語言，配有自己的監(jiān)控程序，以及pc機仿真終端程序等。二、教學計算機指令系統(tǒng)的設計目標和指令格式合理地確定一臺計算機的指令系統(tǒng)，無論對計算機廠家還是對最終用戶來說都是十分重要的事情，它密切關系到計算機設計與實現(xiàn)的復雜程度和生產(chǎn)成本，計算機使用的難易程度和運行效率

5、。對主要用于教學和教學實驗目的的計算機，特別是對于一臺16位字長的教學計算機來說，確定其指令系統(tǒng)，更多地應關注它在教學過程中的作用和使用方法，至少應解決好以下幾個問題：1、指令格式和功能的典型性，即選擇dlx指令集結構，適當靠攏risc機的指令格式，包括盡可能小的指令集，簡化的尋址方式。這樣做不僅可以簡化教學計算機的結構，實現(xiàn)簡單，易于實現(xiàn)指令流水，重要的是選用有良好典型性的指令格式和功能，講課時更容易完整地講解清楚這套指令系統(tǒng)和控制器設計，有利于教學內(nèi)容的整體安排。2、指令系統(tǒng)要有一定的完備程度，給出的指令格式適當規(guī)范，指令分類合理，指令執(zhí)行步驟容易理解，符合人們通常的編程使用習慣，有較好的

6、易學易用性，確保選用這套指令系統(tǒng)，能方便地設計教學計算機的配套軟件。3、更高的可擴充性，即為學生添加各種新的指令留下比較充足的余地，為此可以把完整系統(tǒng)中的指令劃分為必備的基本指令（由設計者實現(xiàn)）和待擴展的保留指令（由學生設計實現(xiàn)）2大類；在擴展新的指令時，實現(xiàn)手段要適當簡單，但要有比較多的設計內(nèi)容和選擇余地，以便更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和開創(chuàng)能力，有利于深化教學內(nèi)容。4、符合教學計算機的特定要求。對16位字長的計算機，指令的操作碼部分可以選擇為固定長度；再結合我們所選用的運算器器件am2901芯片內(nèi)含16個通用寄存器的特點，寄存器尋址方式需要使用4位的形式地址。如果需要，還可以指定16個累加器

7、中的幾個為專用的寄存器，以便最大程度地簡化教學機硬件組成，簡化指令執(zhí)行流程設計。遵照上述思路，最終確定了教學計算機的指令格式，如圖1.1.2所示。這套指令系統(tǒng)支持單字指令和雙字指令，第一個指令字的高8位是指令操作碼字段，低8位和雙字指令的第二個指令字是操作數(shù)地址字段，分別有3種用法。8位4位4位操作碼drsrio端口地址/相對偏移量立即數(shù) / 直接內(nèi)存地址 / 變址偏移量圖1.1.2 教學機的指令格式8位指令操作碼（記作“ir15ir8”），各位的含義如下：ir15、ir14 用于區(qū)分指令組： 0表示a組，10表示b組，11表示c、d組；ir13 用于區(qū)分基本和擴展指令：0表示基本指令，1表示

8、擴展指令；ir12 用于簡化控制器的實現(xiàn)， 暫定該位的值為0；ir11ir8 用于區(qū)分同一指令組中的不同指令（最多16條）；ir11 還用于區(qū)分c、d組指令（每組最多8 條）：0表示c組，1 表示d組。第一個指令字中的操作數(shù)地址字段可以給出：4位的通用寄存器編號（dr代表目的寄存器，sr代表源寄存器），8位的io端口地址，8位的相對變址偏移量。第二個指令字中的操作數(shù)地址字段用于給出16位的立即數(shù)，16位的直接內(nèi)存地址，或者16位的變址偏移量。三、教學計算機的硬件組成和設計概述作為教學和教學實驗使用的計算機，其硬件結構和組成設計，要比較好地體現(xiàn)出盡可能多的主要教學內(nèi)容，包括功能部件劃分清晰，設計

9、合理，它們之間連接關系適當規(guī)范等。tec-xp16的硬件系統(tǒng)由以下幾個基本部分組成：運算器部件、控制器部件、內(nèi)存儲器系統(tǒng)和串行接口線路；此外還設置了輔助電路和擴展電路兩個輔助部分，各個部分被劃分在電路板的不同區(qū)域，如照片圖1.1.3所示，基本組成部分的線路邏輯框圖如圖1.1.4所示。從圖1.1.3中我們可以看到，教學計算機運算器部件是選用4片位片結構的4位長度的運算器am2901芯片實現(xiàn)的。該芯片包含完成算術和邏輯運算功能的alu，雙端口控制讀出、單端口控制寫入的16個累加器和完成乘除法運算的乘商寄存器等功能部件，從功能和組成兩個方面都比較好地體現(xiàn)了運算器部件的教學內(nèi)容。從圖1.1.4可以看到

10、運算器和其它部件的連接關系，它只能接收教學機內(nèi)部總線ib送來的16位數(shù)據(jù)，其運算結果直接送到地址寄存器ar的輸入端，或者經(jīng)過2個8位的開關門電路送到內(nèi)部中線ib。運算結果的標志位信息送到標志位寄存器flag，flag的輸出可以經(jīng)過一個8位的開關門送到內(nèi)部總線ib。在教學計算機控制器部件設計中，同時實現(xiàn)了微程序和硬連線的兩種控制器，并可以通過撥動一個開關完成兩種控制器之間的切換。兩種控制器主要都由一片高集成度mach器件實現(xiàn)，這一實現(xiàn)方案為簡化修改與擴展控制器功能的操作，改善教學實驗效果有重要作用，是本教學計算機系統(tǒng)非常顯著的一個特色。在mach芯片之外，還用到了確定微指令執(zhí)行次序的一片am29

11、10芯片，用作指令寄存器ir的2片8位的寄存器電路，1片傳送ir低位字節(jié)內(nèi)容到內(nèi)部總線ib的開關門電路。指令寄存器接收從內(nèi)存儲器讀出并傳送到內(nèi)部總線ib的指令，其全部16位輸出送到mach芯片的輸入引腳，其低8位內(nèi)容還要經(jīng)一個開關門送到內(nèi)部總線ib。在教學計算機存儲器部件設計中，出于簡化和容易實現(xiàn)的目的，選用靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)內(nèi)存儲器系統(tǒng)，包括了唯讀存儲區(qū)（rom，存放監(jiān)控程序等）和隨讀寫存儲區(qū)（ram）兩部分，rom存儲區(qū)選用4片長度8位、容量8kb的芯片實現(xiàn)，ram存儲區(qū)選用2片長度8位、容量2kb的芯片實現(xiàn)，每2個8位的芯片合成一組用于組成16位長度的內(nèi)存字，6個芯片被分成3組，其地址空

12、間分配關系是：0-1777h用于第一組rom，固化監(jiān)控程序，2000-2777h用于ram，保存用戶程序和用戶數(shù)據(jù)，其高端的一些單元作為監(jiān)控程序的數(shù)據(jù)區(qū)，第二組rom的地址范圍可以由用戶選擇，主要用于完成擴展內(nèi)存容量的教學實驗。關于計算機中的接口線路，教學計算機提供了2路串行接口（intel 8251），以支持接入pc機作為教學計算機的仿真終端完成輸入輸出操作；第一個串口的端口地址分配80h/81h，第二個串口的端口地址可以由用戶選擇。作為擴展實驗內(nèi)容，也可以通過在一個40芯的器件插座上插上其他標準接口線路（例如intel 的8255、8253 等）并適當接線，完成常用接口線路的輸入輸出操作。

13、在教學計算機總線部件設計中，選用單總線結構，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線都比較簡單，保證教學機的正常運行并體現(xiàn)出總線設計的基本原理。圖1.1.5給出了各個部件如何通過總線相互連接在一起，從而構成一臺能夠正常運行的計算機系統(tǒng)。圖1.1.3 th-union（計原16）教學計算機系統(tǒng)組成93圖1.1.4 計原16位教學計算機線路邏輯框圖圖1.1.5 部件之間的連接關系和信息傳送路徑數(shù)據(jù)總線被劃分成內(nèi)部總線ib（在cpu 一側）和外部總線db（在存儲器和串行接口一側）兩部分，它們之間通過2片8位的雙向三態(tài)門電路連接在一起。3組存儲器芯片的數(shù)據(jù)輸入輸出引腳都直接連接在一起，連接到16位的數(shù)據(jù)總線db上

14、，串行接口芯片的8位數(shù)據(jù)輸入輸出引腳只與數(shù)據(jù)總線db的低8位（db7-db0這8位）相連接。地址總線的構成比較特殊，僅地址寄存器ar一個來源，ar又只接收alu一路輸入。內(nèi)存儲器和接口電路的地址都來自于地址總線ab（地址寄存器ar 的輸出），地址總線的最高3位送到1片3-8譯碼器，地址總線的低位字節(jié)中的高4位（規(guī)定最高一位必定為1）送到另外1片3-8譯碼器，分別產(chǎn)生存儲器芯片的8個片選信號和接口電路的8個片選信號?？刂瓶偩€提供內(nèi)存和串口的讀寫命令，是把控制器提供的3位控制信號送1片雙2-4譯碼器得到的，以決定有無內(nèi)存或接口讀寫，若有，是和內(nèi)存還是接口工作，執(zhí)行的是讀還是寫操作。內(nèi)存和cpu選用

15、同步方式運行，串行接口和cpu選用狀態(tài)查詢方式工作。 通過圖1.1.5簡單地看一下教學計算機每個部件的運行環(huán)境和相關功能的執(zhí)行過程。 運算器部件中的alu可以對兩路輸入數(shù)據(jù)a和b執(zhí)行3種算術或5種邏輯運算功能，其兩路輸入可來自芯片內(nèi)部的寄存器堆送出來的數(shù)據(jù)（是由指令寄存器ir的兩個寄存器編號選定的寄存器的內(nèi)容，還設置有鎖存線路），或來自芯片外的內(nèi)部總線ib的數(shù)據(jù)，其運算結果可以在芯片內(nèi)部被直接寫入寄存器堆，或送到芯片外被直接連接到地址寄存器ar、或經(jīng)過支持三態(tài)邏輯的開關門送到內(nèi)部總線ib。alu運算產(chǎn)生的4個標志位的值被保存進芯片外部的flag 寄存器。運算器部件中的寄存器堆暫存用于alu運算

16、的數(shù)據(jù)和運算的中間結果。 控制器部件將依據(jù)指令內(nèi)容和指令執(zhí)行步驟信息來提供管理計算機各個部件運行所必需的控制信號，指令寄存器ir接收從內(nèi)存儲器讀出來的指令內(nèi)容，其輸出被送到mach芯片的輸入引腳，由mach（也包括am2910芯片，圖中未畫）產(chǎn)生指令執(zhí)行步驟信號，并為各個部件提供每一個執(zhí)行步驟要用到的全部控制信號。指令寄存器低位字節(jié)的內(nèi)容可以經(jīng)過帶三態(tài)邏輯的開關門送到內(nèi)部總線，用作為運算器部件的外部輸入數(shù)據(jù)d的一個來源。 內(nèi)存儲器用于保存運行中的程序和數(shù)據(jù)，可讀可寫。讀寫操作的第一步是為其提供內(nèi)存單元的地址，即把alu的輸出內(nèi)容寫進地址寄存器ar，第二步是執(zhí)行讀或者寫操作。為讀操作時，若讀出的

17、是指令則經(jīng)過數(shù)據(jù)總線db和內(nèi)部總線ib寫進指令寄存器ir，若讀出的是數(shù)據(jù)應經(jīng)過數(shù)據(jù)總線db和內(nèi)部總線ib、經(jīng)過運算器的d輸入引腳寫到運算器寄存器堆中一個寄存器。這個寄存器由指令字中的目的寄存器字段指定。為寫操作時，把由指令字的一個字段指定的寄存器堆中的一個寄存器的內(nèi)容經(jīng)內(nèi)部總線ib和數(shù)據(jù)總線db寫進存儲器的一個存儲單元。 串行接口用于執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入輸出操作。輸入輸出操作的第一步是為接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字節(jié)的內(nèi)容（io端口地址）經(jīng)過內(nèi)部總線和運算器部件寫進地址寄存器ar，第二步是執(zhí)行輸入或者輸出操作，若執(zhí)行輸入指令in，則應從接口芯片讀出一個8位的數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)據(jù)總線db和

18、內(nèi)部總線ib寫進寄存器堆中的r0寄存器，若執(zhí)行輸出指令out，則需要把寄存器堆中的r0寄存器的內(nèi)容經(jīng)過內(nèi)部總線ib和數(shù)據(jù)總線db寫入接口芯片。接口芯片與輸入輸出設備之間的數(shù)據(jù)傳送過程無需另外管理，會自動完成。在教學計算機系統(tǒng)中，實現(xiàn)并提供了簡明、常規(guī)的中斷處理能力，在支持多級的中斷嵌套實驗方面，這個系列的教學計算機有非常明顯的特色。四、主要技術指標1、機器字長16位, 即運算器、主存、數(shù)據(jù)總線、地址總線均是16位。2、基本指令系統(tǒng)支持多種基本尋址方式。其中部分指令已實現(xiàn), 用于設計監(jiān)控程序和用戶的常規(guī)匯編程序, 尚保留多條指令供用戶自己實現(xiàn)。3、主存最大尋址空間是18k字,可進行主存儲器擴展實

19、驗。4、運算器由4片位片結構器件am2901級聯(lián)而成, 片間用串行進位方式傳遞進位信號。alu實現(xiàn)8種算術與邏輯運算功能, 內(nèi)部包括16個雙端口讀出、單端口寫入的通用寄存器, 和一個能自行移位的乘商寄存器。設置c、z、 v、s四個狀態(tài)標志位。運算器實驗可以有脫機和聯(lián)機兩種實驗方式。5、控制器采用微程序和組合邏輯兩種控制方案實現(xiàn)。組合邏輯控制器用的是lattice公司的cpld的芯片。在做控制器實驗時，用戶可按基本指令的格式和流程擴展指令，編寫程序使新老指令同時運行。6、主機上安裝有一路intel8251串行接口，可直接接計算機終端, 或接入一臺pc機作為自己的仿真終端。另保留一路為用戶擴展用，

20、可完成串口初始化，雙機通訊等實驗。7、主機可完成三級中斷實驗和中斷嵌套實驗。8、實驗箱有自己的監(jiān)控程序（操作系統(tǒng)），支持多種實驗方式（如：單步/連續(xù)，手動置指令/從內(nèi)存讀指令等），監(jiān)控源碼開放，用戶可以修改。9、配有簡單的邏輯筆電路，可以測量板上各個信號的電壓。10、用作組合邏輯控制器的mach芯片和實驗箱上的xilinx的fpga芯片也可用于實現(xiàn)各種時序電路和組合邏輯電路實驗。11、實驗箱上xilinx的fpga芯片可以實現(xiàn)流水和非流水兩種cpu方案，還可完成高速緩沖存儲器（chache）的教學實驗。12、實驗箱支持比較正規(guī)的匯編語言設計和basic語言設計。13、實驗箱配套指令級和微指令級

21、的仿真軟件。1.2 tec-xp16機指令系統(tǒng)一、教學計算機的指令系統(tǒng)概述 在字長為16位的教學計算機系統(tǒng)中，規(guī)定指令的位數(shù)也是16位的倍數(shù)，支持單字指令和雙字指令，指令格式要規(guī)范和簡單，盡量向dlx指令集結構靠攏，使其有一定的完備性和更好的典型性。從有利于教學實驗考慮，把指令劃分為基本指令（已經(jīng)由設計者和制作廠家實現(xiàn)）和擴展指令（留待進行教學實驗的同學實現(xiàn)）兩大類。對指令的格式說明如圖1.2.1所示：8位4位4位操作碼drsrio端口地址/相對偏移量立即數(shù) / 直接內(nèi)存地址 / 變址偏移量圖1.2.1 指令格式指令操作碼由8位組成（記作“ir15ir8”），各位的控制作用有所不同：(1) i

22、r15、ir14用于區(qū)分指令組：0x表示a組，10表示b組，11表示c、d組；還要用ir11區(qū)分c、d組：irh11=0為c組，irh11=1為d組。(2) ir13用于區(qū)分基本和擴展指令：irh13=0為基本指令，irh13=1為擴展指令。(3) ir12用于簡化控制器實現(xiàn)，暫定該位的值均為0。(4) ir11ir8用于區(qū)分同一指令組中的不同指令。按不同的分類標準，可以把16位機的指令劃分成不同的指令組，例如：從指令長度區(qū)分，有單字指令和雙字指令，也允許定義與使用3字指令。 從操作數(shù)的個數(shù)區(qū)分，有雙操作數(shù)指令、單操作數(shù)指令和無操作數(shù)指令。從使用的尋址方式區(qū)分，有采用寄存器尋址、寄存器間接尋址

23、、立即數(shù)尋址、直接尋址、變址尋址、相對尋址、堆棧尋址等多種基本尋址方式的不同類別指令。從指令功能區(qū)分，有算術和邏輯運算類指令、讀寫內(nèi)存類指令、輸入/輸出類指令、轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用和返回類指令，還有傳送、移位、置進位標志和清進位標志等指令。依照指令的執(zhí)行步驟，可以把教學計算機的指令劃分為如下4 組。a組：基本指令add、sub、and、or、xor、cmp、test、mvrr、dec、inc、shl、shr、jr、jrc、jrnc、jrz、jrnz擴展指令adc、sbb、rcl、rcr、asr、not、clc、stc、ei、ci、jrs、jrns、jmprb組：基本指令jmpa、ldrr、st

24、rr、push、pop、pshf、popf、mvrd、in、out、retc組：擴展指令calr、ldra、stra、ldrx、strxd組：基本指令cala擴展指令iret這種分類辦法，是為了突出指令執(zhí)行步驟的劃分結果，有利于講解控制器設計技術。a組指令完成的是通用寄存器之間的數(shù)據(jù)運算或傳送，或其它幾項特殊的操作，在取指之后可一步完成。 b組指令完成的是一次內(nèi)存或i/o讀、寫操作，在取指之后可兩步完成，第一步把要使用的地址傳送到地址寄存器ar中，第二步執(zhí)行內(nèi)存或i/o讀、寫操作。 c組指令在取指之后可三步完成，其中calr指令在用兩步完成一次寫內(nèi)存之后，第三步執(zhí)行寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送；而其它

25、指令在第一步置地址寄存器ar，第二步讀內(nèi)存（即取得一個內(nèi)存單元的地址）并傳送到地址寄存器ar，第三步執(zhí)行另外一次讀、寫內(nèi)存的操作。 d組指令完成的是兩次讀、寫內(nèi)存操作，在取指之后可四步完成。 十六位的教學機系統(tǒng)，實現(xiàn)了上面4組中的29條基本指令，用于支持教學機的監(jiān)控程序和簡單的匯編語言程序設計。保留了其余19條擴展指令，供學生在教學實驗中進行擴展，即完成對這些指令的設計與調(diào)試，當然，還可以擴展另外一些指令。為了支持匯編語言程序設計，每一條指令分配了一個匯編語句名，其命名規(guī)則是：用一個英文單詞或其縮寫形式（24個字母）給出一個匯編語句名，例如add、sub、mvrr、mvrd、jr、jmpa、s

26、trx 等。 其中的12個字母可能涉及到操作數(shù)尋址方式，具體規(guī)定如下： 用r代表寄存器尋址，例如add r0,r1 語句表示r0r0+r1；mvrr r0,r1 語句表示把寄存器r1的內(nèi)容傳送到寄存器r0；在r字母兩側加上方括號，代表寄存器間接尋址，例如strr r8,r9 語句表示把r9的內(nèi)容傳送到以寄存器r8的內(nèi)容為地址的內(nèi)存單元之中； 用d表示立即數(shù)尋址，例如mvrd r3,1234語句表示r0立即數(shù)1234；用x表示變址尋址，例如ldrx r1,12r2語句表示把變址寄存器r2的內(nèi)容與變址偏移量12 相加作為內(nèi)存地址，進行讀操作，讀出的數(shù)據(jù)傳送的寄存器r1； 用a表示直接地址尋址，例如

27、jmpa 2008語句表示轉(zhuǎn)移到2008 單元之處， stra2000, r2 語句表示把r2 的內(nèi)容寫入到地址為2000 的內(nèi)存單元之中。二、基本指令匯總表表1.2.1 基本指令匯總表注： 表中czvs 一列，* 表示對應的狀態(tài)位在該指令執(zhí)行后會被重置； 表示對應狀態(tài)位在該指令執(zhí)行后不會被修改。 運算器芯片中有16 個通用寄存器（累加器）r0r15，其中： r4 用作16 位的堆棧指針sp； r5 用作16 位的程序計數(shù)器pc； 其余寄存器用作通用寄存器，即多數(shù)雙操作數(shù)指令和單操作數(shù)指令中的dr、sr。三、 擴展指令匯總表表1.2.2 擴展指令匯總表注： 表中czvs 一列，* 表示對應的狀

28、態(tài)位在該指令執(zhí)行后會被重置； 表示對應狀態(tài)位在該指令執(zhí)行后不會被修改。 擴展指令的功能、格式、操作碼和操作數(shù)地址字段的確定，留給同學自己設計。表中給出的只是可能的一種選擇，但同學們一定要認識到，這里的基本指令和擴展指令共同構成教學計算機的完整的指令系統(tǒng)，彼此需要協(xié)調(diào)，至少不能有沖突。1.3 tec-xp16機運算器部件 運算器是計算機硬件系統(tǒng)傳統(tǒng)的5大功能部件之一，承擔執(zhí)行運算和暫存運算數(shù)據(jù)的功能，通常由執(zhí)行算術邏輯運算功能的alu線路、暫存參加alu運算的數(shù)據(jù)和中間運算結果的通用寄存器組、支持乘除法運算的專用寄存器三部分組成，三個部分之間通過多路選擇器線路實現(xiàn)連接，從而構成一個完整的運算器部

29、件。tec-xp16教學計算機的運算器部件，主體部分由4片4位長度的位片結構的運算器芯片am2901組成，每片am2901可以接收來自內(nèi)部總線ib的4位輸入數(shù)據(jù)，其4位輸出都直接送到地址寄存器ar的不同字段（ar不屬于運算器的組成部分，圖中用虛線框表示），并且經(jīng)過支持三態(tài)功能的開關門電路送到內(nèi)部總線ib。還要使用mach芯片內(nèi)部的部分電路提供alu最低位的進位輸入信號和最高、最低位的移位輸入信號，使用一片gal20v8實現(xiàn)4位的標志位寄存器flag，接收alu輸出的4個標志位信號和來自內(nèi)存堆棧區(qū)的4位數(shù)據(jù)（用于恢復現(xiàn)場狀態(tài)信息），flag的4位輸出可以經(jīng)過一片帶支持三態(tài)功能的開關門電路送到內(nèi)部

30、總線ib，用于保存現(xiàn)場狀態(tài)信息到堆棧區(qū)。教學機運算器部件的組成線路和信息連接關系如圖1.3.1所示。圖1.3.1 運算器組成線路和信息連接關系運算器部件的教學實驗，要在教學計算機主板上進行，既可以在脫機方式下完成，也可以在聯(lián)機方式下完成。脫機運算器實驗方式是指使運算器部件完全脫離與計算機主機其他部件正常的連接關系，在完全孤立出來的運算器上進行的教學實驗。此時，只能通過數(shù)據(jù)開關撥入?yún)⒓舆\算的數(shù)據(jù)，通過微型開關提供操作運算器運行所必需的控制信號，通過信號指示燈觀察運算結果，操作簡單，實驗結果清晰易理解。圖1.3.2為16位運算器脫機實驗的環(huán)境，在計原16系統(tǒng)中，運算器最低位的進位輸入信號cin和左

31、右移位輸入信號ram0、q0、ram15、q15是由mach芯片內(nèi)部的shift線路提供的，圖左側的長方形部分是mach內(nèi)部的線路。16個開關撥入的數(shù)據(jù)經(jīng)開關門電路送到內(nèi)部總線，內(nèi)部總線與運算器的輸入端d15d0已經(jīng)連接。23位的微型開關的不同組合完成不同的控制，其各編碼對應的控制功能給出在表1.3.1。圖1.3.2 脫機運算器實驗的環(huán)境聯(lián)機實驗方式是指在運算器部件與計算機主機保持正常連接關系，教學計算機可以正常執(zhí)行指令的情況下進行的以運算器為重點的教學實驗。此時，可以通過指令提供參加運算的數(shù)據(jù)，通過控制器提供操作運算器運行所必需的控制信號，通過信號指示燈或者通過運行監(jiān)控程序觀察運算結果，操作

32、略顯復雜，涉及到目前尚未講解到的如何讓控制器提供運算器實驗所要求的控制信號的辦法，有一定難度，當然完成實驗后的收獲也會更大，提前接觸到控制器部件的一些內(nèi)容。表1.3.1 微型開關各編碼對應的控制功能表i86i53i20regqy功能rs000fqfr+saq001fsrab010fbars0q011fbfrs0b100f/2bq/2qfrs0a101f/2bf/rsda1102fb2qqfrsdq1112fbf/(rs)d0 sh scicin / shift000cin=0001cin=1010cin=c100邏輯移位101循環(huán)移位sstczvs000czvs001cyf=0ovrfis01

33、0內(nèi)部總線0110zvs1001zvs101ram0zvs110ram15zvs111q0zvs1.4 tec-xp16機內(nèi)存儲器部件內(nèi)存儲器是計算機中存放正在運行中的程序和相關數(shù)據(jù)的部件。在教學計算機存儲器部件設計中，出于簡化和容易實現(xiàn)的目的，選用靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)內(nèi)存儲器的存儲體，包括唯讀存儲區(qū)（rom，存放監(jiān)控程序等）和隨讀寫存儲區(qū)（ram）兩部分，rom存儲區(qū)選用4片長度8位、容量8kb的58c65芯片實現(xiàn)，ram存儲區(qū)選用2片長度8位、容量2kb的6116芯片實現(xiàn)，每2個8位的芯片合成一組用于組成16位長度的內(nèi)存字，6個芯片被分成3組，其地址空間分配關系是：0-1777h用于第一組r

34、om，固化監(jiān)控程序，2000-2777h用于ram，保存用戶程序和用戶數(shù)據(jù)，其高端的一些單元作為監(jiān)控程序的數(shù)據(jù)區(qū)，第二組rom的地址范圍可以由用戶選擇，主要用于完成擴展內(nèi)存容量（存儲器的字、位擴展）的教學實驗。內(nèi)存儲器和串行接口線路的組成如圖1.4.1所示。圖1.4.1 內(nèi)存儲器和串行接口電路 地址總線的低13位送到rom芯片的地址線引腳（ram芯片只使用地址總線的低11位），用于選擇芯片內(nèi)的一個存儲字。用于實現(xiàn)存儲字的高位字節(jié)的3個芯片的數(shù)據(jù)線引腳、實現(xiàn)低位字節(jié)的3個芯片的數(shù)據(jù)線引腳分別連接在一起接到數(shù)據(jù)總線的高、低位字節(jié)，是實現(xiàn)存儲器數(shù)據(jù)讀寫的信息通路。數(shù)據(jù)總線要通過一個雙向三態(tài)門電路與c

35、pu一側的內(nèi)部總線ib相連接，已完成存儲器、接口電路和cpu之間的數(shù)據(jù)通訊，如圖中的虛線部分所示。這里用到3個譯碼器電路，其中一片74ls138譯碼器芯片接收地址總線最高的3位地址信息，當需要內(nèi)存工作時，由這片譯碼器產(chǎn)生內(nèi)存芯片的8個片選信號，以選擇哪一個空間范圍的內(nèi)存區(qū)可以讀寫。另外一片74ls138譯碼器芯片接收地址總線低位字節(jié)的最高4位地址信息（最高一位恒定為1），當需要接口電路工作時，由這片譯碼器產(chǎn)生接口芯片的8個片選信號，以選擇哪一個接口電路可以讀寫。一片74ls139雙二-四譯碼器芯片接收控制器送來的3 位控制信號mio（有無內(nèi)存或者接口電路要讀寫）、req（是內(nèi)存還是接口電路要讀

36、寫）、we（是讀操作還是寫操作），當這3位控制信號的組合為1、000、001、010、011時，譯碼器將產(chǎn)生讀內(nèi)存操作、寫內(nèi)存操作、讀接口操作、寫接口操作、內(nèi)存和接口芯片都無讀寫操作的控制信號。在這里還要說明如下兩個問題。第一，要擴展8k字的存儲空間，需要使用2片（每一片有8kb容量，即芯片內(nèi)由8192個單元、每個單元由8個二進制位組成）存儲器芯片實現(xiàn)。第二，當存儲器選用58c65rom芯片時，它屬于電可擦出的eprom器件，可以通過專用的編程器軟件和設備向芯片的寫入相應的內(nèi)容，這是正常的操作方式。也可以通過寫內(nèi)存的指令向芯片的指定單元寫入16位的數(shù)據(jù)，只是每一次的這種寫操作需要占用長得多寫入

37、時間，例如幾百個微秒，可以通過運行完成等待功能的子程序來加以保證。對58c65 rom 芯片執(zhí)行讀操作時，需要保證正確的片選信號（/ce）為低點平，使能控制信號（/oe）為低電平，讀寫命令信號（/we）為高電平，讀58c65 rom 芯片的讀出時間與讀ram 芯片的讀出時間相同，無特殊要求；對58c65 rom 芯片執(zhí)行寫操作時，需要保證正確的片選信號（/ce）為低電平，使能控制信號（/oe）為高電平，讀寫命令信號（/we）為低電平，寫58c65 rom 芯片的維持時間要比寫ram 芯片的操作時間長得多。為了防止對58c65 rom芯片執(zhí)行誤寫操作，可通過把芯片的使能控制引腳（/oe）接地來保

38、證，或者確保讀寫命令信號（/we）恒為高電平。串行接口芯片的8位數(shù)據(jù)線引腳連接到數(shù)據(jù)總線db的低位字節(jié)，它與cpu之間每次交換8位信息，屬于并行操作關系。串行接口芯片和設備之間的連接，是通過連接到設備端的另外一個串行接口芯片完成的，在兩端的接口芯片之間以串行方式實現(xiàn)通訊，即遵從一定的通訊協(xié)議，對8位的數(shù)據(jù)采用逐位傳送的方案處理，并把信號的電平從ttl電路的04v左右提高到正負12v或者012v左右，以增強信號傳送過程中的抗干擾能力，圖中的max202芯片就是采用倍壓方案完成電平轉(zhuǎn)換功能的，有了這個芯片就可以不再使用直流+12v和-12v兩路電源了。1.5 tec-xp16機的控制器部件 控制器

39、部件是計算機系統(tǒng)傳統(tǒng)的5大功能部件之一，其作用是依據(jù)指令內(nèi)容和指令的執(zhí)行步驟信號等向計算機的各個部件提供它們每一個步驟協(xié)同運行所需要的控制信號。教學計算機系統(tǒng)同時實現(xiàn)了微程序和硬連線方案的兩種控制器，其總體組成如圖1.5.1所示。從兩種控制器的組成來看，都包括：程序計數(shù)器pc，是選用在運算器的通用寄存器組中的r5實現(xiàn)的，圖中用虛線表示；指令寄存器ir，是選用2片8位的寄存器電路實現(xiàn)的，還用到一片傳送ir低位字節(jié)內(nèi)容到內(nèi)部總線ib的開關門電路；最重要的是一片有130多個輸入輸出管腳、由一萬個門電路組成的cpld器件mach芯片，其內(nèi)部的線路組成和實現(xiàn)的功能都比較復雜，微程序控制器還包括確定微指令

40、執(zhí)行次序的一片am2910 芯片。圖1.5.1 教學機計算機控制器的總體組成 程序計數(shù)器pc可以在運算器內(nèi)部完成加1運算功能，產(chǎn)生下一條相鄰指令的地址；或者完成加一個相對轉(zhuǎn)移的偏移量，產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移地址；或者直接接收一個16位的指令地址，用在子程序調(diào)用或者跳轉(zhuǎn)指令中。 指令寄存器ir接收從內(nèi)存儲器讀出并傳送到內(nèi)部總線ib的指令內(nèi)容，其全部16位輸出送mach芯片的輸入引腳，其低8位內(nèi)容還經(jīng)一個有三態(tài)功能的開關門送到內(nèi)部總線ib。 am2910芯片用在微程序控制器中，用于以多種方式向控制存儲器提供下一條微指令的地址，控制微指令的執(zhí)行次序，解決的是指令執(zhí)行步驟的銜接問題。 兩種控制器的主要

41、功能線路都集中到一片高集成度cpld器件（mach芯片）中實現(xiàn)，在完成擴展指令的教學實驗中，可以不對mach芯片之外的電路作任何變動，全部操作都集中到修改描述mach 芯片功能的abel或vhdl語言的程序代碼，執(zhí)行編譯和下載操作，以及運行調(diào)試這樣幾步工作。這是本教學計算機系統(tǒng)的一項顯著特色，對降低學生的學習難度，簡化修改與擴展控制器功能的操作，改善教學實驗效果將起到重要作用。 從圖1.5.1可以看到，mach 器件內(nèi)部包含有微程序控制器中的控制存儲器、微指令寄存器、映射指令操作碼為微指令地址的maprom、產(chǎn)生微指令是否轉(zhuǎn)移信號cc的sccgal、實現(xiàn)微指令字中的下條微指令地址和maprom

42、輸出的下條微指令地址二者選其一的功能幾個部分的功能線路；包含有硬連線控制器的節(jié)拍發(fā)生器timing、控制信號產(chǎn)生部件兩部分線路；此外還實現(xiàn)了把兩種控制器各自提供的32位控制信號進行二者選其一的功能。 與早期產(chǎn)品比較，還把用于中斷實驗的電路、對控制器控制信號譯碼的dc2和dc1電路、為運算器提供最低位進位輸入信號、左右移位時提供給最高最低位的移位輸入信號的電路也放到了mach芯片之內(nèi)實現(xiàn)，以盡量減少在主板上用到的中小規(guī)模電路數(shù)量。 mach器件內(nèi)部實現(xiàn)的電路，都是通過設計描述其功能的邏輯表達式體現(xiàn)出來的，這些邏輯表達式的分段清晰，實現(xiàn)的功能彼此獨立，可讀性比較強，設計與變更設計容易，不必過多處理

43、功能線路之間的布線連接，可以保證更高的實驗效率。這一設計結果也為更好地支持8位字長的教學計算機、完成8位字長計算機的教學實驗帶來極大方便。設計描述mach芯片所實現(xiàn)功能的程序源代碼是設計控制器的主要工作，下面將詳細講解這些內(nèi)容。 在圖1.5.2中給出了mach器件的管腳編號和對應的信號名稱。這些i/o管腳與外部其他線路的連接關系已經(jīng)通過印制電路板的布線固定下來，不能試圖去變更它。mach的i/o管腳編號與信號名的對應關系，在程序的說明段中指定的，在程序的表達式段中，必須通過信號名稱來表示和使用功能電路的輸入輸出信號。 mach芯片被焊接在一塊小的電路板上，使用的電源是3.3v(不是5v)，是5

44、v電源經(jīng)過一個二極管降壓后得到的。輸入輸出信號通過4個40針的接插頭與大板上的4個40孔的接插座實現(xiàn)連接，通常情況下，這塊小板不必拔下來。如果要插拔這塊小電路板，請一定要仔細，方向要正確，小板上的文字方向不能朝左或者朝右，也不能倒過來；位置要對準，每一個插針與對應一個插孔對正，不能錯位；插拔時盡量保持小板保持水平狀態(tài)，不能有太大的傾斜角度；插拔時必須用力適度，力量太小無法完成插拔，也不能使用暴力，以防對電路板或者接插元件造成損壞。 有多個描述mach器件所實現(xiàn)的線路與運行功能的abel語言的程序代碼文件，不同的控制器方案和不同的指令集合可以隨意組合方案，對16位的教學計算系統(tǒng)，有用硬連線方案實

45、現(xiàn)的基本指令集合與用微程序方案實現(xiàn)的全指令集合的組合方案，有用硬連線方案實現(xiàn)的全指令集合與用微程序方案實現(xiàn)的基本指令集合的組合方案，有用兩種控制器實現(xiàn)的基本指令集合的組合方案，當然也有只實現(xiàn)一種控制器的方案。當然還有實現(xiàn)8位字長的教學計算機系統(tǒng)的控制器的源代碼文件，下載不同的文件就能夠得到不同的教學機系統(tǒng)。 完成控制器的教學實驗，需要很好地掌握指令格式、指令編碼、尋址方式和指令功能等內(nèi)容，需要熟悉教學計算機的總體組成和各個部件的運行原理。為此，適當?shù)鼗ㄙM一點時間學懂已有指令執(zhí)行步驟的劃分方案，各部件要求使用的控制信號。對微程序控制器還要懂得微指令在控制存儲器中的地址分配和形成微指令地址的方案；

46、對硬連線控制器還要懂得節(jié)拍發(fā)生器的設計和運行原理，控制信號產(chǎn)生部件的設計和提供控制信號的方案等內(nèi)容。一句話，就是需要初步懂得控制器的組成和運行原理的知識，教學計算機控制器線路的實際組成。教學實驗的目的，是在初步理解的基礎上，通過自己動手，在已有指令的基礎上再擴展若干條指令，把控制器設計的整個過程親自經(jīng)歷一遍，把尚未完全理解的內(nèi)容設法理解正確，對認識尚膚淺的、甚至于拿不太準的知識掌握得更深刻，在學習書本知識的同時，有意識地通過實踐來獲取知識是人類成長進步的重要環(huán)節(jié)。 圖1.5.2 mach器件的管腳位置、編號和對應的信號名稱1.6 tec-xp16機的輸入輸出及中斷一、串行i/0接口 串行接口是

47、計算機主機和某些設備之間實現(xiàn)通信，硬件造價比較廉價、標準化程度比較高的一種輸入輸出接口線路，缺點是通信的速度比較低。從在程序中使用串行接口芯片的角度看，接口芯片內(nèi)有用戶可以訪問的4個寄存器，分別是接收cpu送來數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)緩沖寄存器，向cpu提供數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)緩沖寄存器，接收cpu發(fā)來的控制命令的控制寄存器，向cpu提供接口運行狀態(tài)的狀態(tài)寄存器，必須有辦法區(qū)分這4個寄存器。接口芯片中還有執(zhí)行數(shù)據(jù)串行和并行轉(zhuǎn)換的電路，接口識別（片選）電路等。 在教學計算機系統(tǒng)中，配置了兩路串行接口，其線路組成和信息傳送路徑已在圖1.1.4中給出。串行接口芯片的8位數(shù)據(jù)線引腳連接到數(shù)據(jù)總線db的低位字節(jié)，它與c

48、pu之間每次交換8位信息，屬于并行操作關系。串行接口芯片和設備之間的連接，是通過連接到設備端的另外一個串行接口芯片完成的，在兩端的接口芯片之間以串行方式實現(xiàn)通訊，即遵從一定的通訊協(xié)議，對8位的數(shù)據(jù)采用逐位傳送的方案處理，并把信號的電平從ttl電路的04v左右提高到正負12v或者012v左右，以增強信號傳送過程中的抗干擾能力，通?？梢赃x用max202芯片使用倍壓技術完成電平轉(zhuǎn)換功能，就可以不再使用直流+12v和-12v兩路電源。 串行接口用于執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入輸出操作。一次輸入或輸出操作通常需要用兩個操作步驟完成，第一步是為接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字節(jié)的內(nèi)容（8位的io端口地址）

49、經(jīng)過內(nèi)部總線和運算器部件寫進地址寄存器ar，第二步是執(zhí)行輸入或者輸出操作，若執(zhí)行輸入指令in，則應從接口芯片讀出一個8位的數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)據(jù)總線db和內(nèi)部總線ib寫進寄存器堆中的r0寄存器，若執(zhí)行輸出指令out，則需要把寄存器堆中的r0寄存器的內(nèi)容經(jīng)過內(nèi)部總線ib和數(shù)據(jù)總線db寫入接口芯片。接口芯片與輸入輸出設備之間的數(shù)據(jù)傳送過程無需另外管理，會自動完成。 教學計算機使用8位的io端口地址，安排在in和out指令的低位字節(jié)，指令的高8位用作指令操作碼碼，16位的指令編碼全部占滿，已經(jīng)不能再指定要使用的通用寄存器，最終決定對in和out指令默認使用運算器中的r0完成輸入輸出操作。io地址端口的高4位

50、（最高一位的值一定為1）用于通過譯碼電路產(chǎn)生接口芯片的8個片選信號，低4位用于選擇一個芯片內(nèi)最多16個寄存器。教學計算機中，只為每個串行口芯片分配了兩個地址，第一路串行接口的端口地址為16進制的80/81，第二路串行接口的端口地址可以由用戶從90/91-f0/f1這8對中選擇，把譯碼器的一個輸出連接到接口芯片的片選信號引腳。兩個端口地址如何能夠選擇接口芯片內(nèi)的4個寄存器呢？請注意，4個寄存器中的兩個只用于輸入，僅對in指令有用，另外兩個只用于輸出，僅對out指令有用。2個端口地址和2條輸入輸出指令有如下4 種組合，分別實現(xiàn)如下4 項功能：in 80 完成從接口芯片輸入數(shù)據(jù)緩沖器讀出8 位數(shù)據(jù)并

51、傳送到r0 寄存器低位字節(jié)；out 80 完成把r0 寄存器低位字節(jié)的8 位數(shù)據(jù)寫入到接口芯片的輸出數(shù)據(jù)緩沖器；in 81 完成從接口芯片狀態(tài)寄存器讀出8 位接口狀態(tài)信息并送r0 寄存器低位字節(jié)；out 81 完成把r0 寄存器低位字節(jié)的8 位命令信息寫入到接口芯片的命令寄存器?？梢钥吹?，偶數(shù)地址用于輸入輸出數(shù)據(jù)，奇數(shù)地址用于輸入輸出狀態(tài)或命令信息。 在教學計算機系統(tǒng)中的兩路串行接口，其中的一路全部連接線已經(jīng)連接好，運行之前的初始化操作也由監(jiān)控程序完成，已經(jīng)處于正常的運行狀態(tài)，作為教學機與pc機仿真終端相連接的接口使用。另一路串行接口更多的是用于擴展的教學實驗目的，它的一部分連接線已經(jīng)連接好，

52、還有少數(shù)連接線需要由實驗者通過跳接線進行連通，并且在自己的程序中執(zhí)行對此串行口的初始化操作，這之后才能使用這一路串行接口執(zhí)行輸入輸出操作。這樣做的目的，是為了加深同學對串行口的線路連接、初始化、執(zhí)行輸入輸出操作過程的理解程度，否則雖然在程序中通過in和out指令完成了串行接口的輸入輸出操作的實驗，但是對串行接口線路的認識并不全面，把應該由同學執(zhí)行的一些操作保留給同學完成是必要的。二、中斷 在計算機系統(tǒng)中，中斷處理是非常重要的一項功能。在教學計算機系統(tǒng)中，也提供了中斷處理的能力。用3個按鈕開關作為中斷源，在mach器件內(nèi)部實現(xiàn)了保存中斷請求、中斷優(yōu)先級編碼、中斷響應前的優(yōu)先級比較、中斷響應與返回

53、過程中的中斷優(yōu)先級的切換和現(xiàn)場信息恢復等全部硬件實現(xiàn)的功能。還設置了處理中斷向量的硬件支持。這樣就可以完成有3 級中斷嵌套的教學實驗。教學計算機中提供了完成中斷處理的全部硬件線路和實現(xiàn)方案，有利于幫助同學準確深入地掌握完成中斷處理的原理和過程。第二章 tec-xp16實驗計算機系統(tǒng)實驗內(nèi)容實驗一 基礎匯編語言程序設計一、實驗目的：1、學習和了解tec-xp16教學實驗系統(tǒng)監(jiān)控命令的用法。2、學習和了解tec-xp16教學實驗系統(tǒng)的指令系統(tǒng)。3、學習簡單的tec-xp16教學實驗系統(tǒng)匯編程序設計。二、預習要求：1、學習tec-xp16機監(jiān)控命令的用法。2、學習tec-xp16機的指令系統(tǒng)、匯編程

54、序設計及監(jiān)控程序中子程序調(diào)用。3、學習tec-xp16機的使用，包括開關、指示燈、按鍵等。4、了解實驗內(nèi)容、實驗步驟和要求。三、實驗步驟：在教學計算機硬件系統(tǒng)上建立與調(diào)試匯編程序有幾種操作辦法。第一種辦法，是使用監(jiān)控程序的a命令，逐行輸入并直接匯編單條的匯編語句，之后使用g命令運行這個程序。缺點是不支持匯編偽指令，修改已有程序源代碼相對麻煩一些，適用于建立與運行短小的匯編程序。第二種辦法，是使用增強型的監(jiān)控程序中的w命令建立完整的匯編程序，然后用m命令對建立起來的匯編程序執(zhí)行匯編操作，接下來用g命令運行這個程序。適用于比較短小的程序。此時可以支持匯編偽指令，修改已經(jīng)在內(nèi)存中的匯編程序源代碼的操

55、作更方便一些。第三種辦法，是使用交叉匯編程序asec，首先在pc機上，用pc機的編輯程序建立完整的匯編程序，然后用asec對建立起來的匯編程序執(zhí)行匯編操作，接下來把匯編操作產(chǎn)生的二進制的機器指令代碼文件內(nèi)容傳送到教學機的內(nèi)存中，就可以運行這個程序了。適用于規(guī)模任意大小的程序。在這里我們只采用第一種方法。在tec-xp16機終端上調(diào)試匯編程序要經(jīng)過以下幾步：1、使教學計算機處于正常運行狀態(tài)（具體步驟見附錄聯(lián)機通訊指南）。2、使用監(jiān)控命令輸入程序并調(diào)試。 用監(jiān)控命令a輸入?yún)R編程序a 或 a 主存地址如：在命令行提示符狀態(tài)下輸入：a 2000 ；表示該程序從2000h（內(nèi)存ram區(qū)的起始地址）地址開始屏幕將顯示：2000：輸入如下形式的程序：2000: mvrd r0，aaaa ；mvrd 與r0 之間有且只有一個空格，其他指令相同2002: mvrd r1，55552004: add r0，r12005: