計算機組成原理課程設(shè)計-基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)

1、沈 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目： 基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)（第 3 組）系 別 信息工程系 班級 計本082 學(xué)生姓名 學(xué)號 01 指導(dǎo)教師 職稱 副教授、教授 起止日期：2011年1月3日起至2011年1月9日止沈 陽 工 程 學(xué) 院課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目：基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)（第3 組）系 別 信息工程系 班級 計本082 學(xué)生姓名 學(xué)號 01 指導(dǎo)教師 職稱 副教授、教授 課程設(shè)計進行地點： 計算機組成原理實驗室 任 務(wù) 下 達 時 間： 2010年12月24日起止日期：2011年1月3日起至2011年1月9日止教研室主任 王健 2010年12月22日批準一、課程設(shè)計的

2、原始資料及依據(jù)查閱有關(guān)計算機組成原理的教材、實驗指導(dǎo)書等資料，進一步熟悉微程序控制器原理，微指令的設(shè)計方法。在掌握運算器、存儲器、微程序控制器等部件的單元電路實驗的基礎(chǔ)上，進一步將各部件組成系統(tǒng)，構(gòu)造一臺基本模型計算機。為給定的機器指令編寫相應(yīng)的微程序，上機調(diào)試，掌握整機概念。二、課程設(shè)計主要內(nèi)容及要求1認真閱讀資料，掌握設(shè)計題目所要求的機器指令的操作功能。除4條必做指令外，每組另外設(shè)計1條機器指令。2條選做指令，供有能力的學(xué)生完成。全部機器指令如下：要求機器指令助記符操作功能說明設(shè)計組編號機器指令助記符操作功能說明必做IN“DATA UNIT”開關(guān)R0第4組AAS addrR0+(R0 AN

3、D addr)R0必做ADD addrR0+addraddr第5組ROA addr必做SUA addrR0-addraddr第6組OR addr,6addr OR 6R0必做JMP addraddrPC第7組NAN addr第1組INC addr,9addr + 9R0第8組SUB 15,addr15-addrR0第2組ZER addr0addr選做NOT addr第3組SEC addrR0-addr-1R0選做RAA addrR0 AND addrR02為所要設(shè)計的機器指令設(shè)計操作碼和操作數(shù)，并安排其在RAM芯片6116中的地址。形成“機器指令表”3分析并理解數(shù)據(jù)通路圖。根據(jù)數(shù)據(jù)通路圖畫出給

4、定的機器指令的微程序流程圖。4根據(jù)微指令格式編寫每條機器指令對應(yīng)的微程序，形成“二進制微指令代碼表”。5全部微程序設(shè)計完畢后，按照課程設(shè)計指導(dǎo)書中給出的電路接線圖連接線路。6將微程序中各個微指令正確地寫入E2PROM芯片2816中。7執(zhí)行控制臺操作微指令，進行機器指令程序的裝入和檢查。8運行程序，檢查結(jié)果是否和理論值一致。9記錄出現(xiàn)故障的現(xiàn)象，并對故障進行分析，說明排除故障的思路及故障性質(zhì)。10獨立思考，認真設(shè)計。遵守課程設(shè)計時間安排。 11認真書寫課程設(shè)計說明書，避免相互抄襲。 三、對課程設(shè)計說明書撰寫內(nèi)容、格式、字數(shù)的要求1課程設(shè)計說明書是體現(xiàn)和總結(jié)課程設(shè)計成果的載體，主要內(nèi)容包括：設(shè)計題

5、目、設(shè)計目的、設(shè)備器材、設(shè)計原理、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計步驟、實現(xiàn)方法及關(guān)鍵技術(shù)、遇到的問題及解決方法、設(shè)計總結(jié)等。一般不應(yīng)少于3000字。2在適當(dāng)位置配合相應(yīng)的實驗原理圖、數(shù)據(jù)通路圖、微程序流程圖、實驗接線圖、微指令代碼表等圖表進行說明。應(yīng)做到文理通順，內(nèi)容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。3設(shè)計總結(jié)部分主要寫本人設(shè)計期間所做工作簡介、得到了哪些設(shè)計成果、以及自己的設(shè)計體會，包括通過課程設(shè)計有何收獲，程序有哪些不足之處，哪里遇到了困難，解決的辦法，以及今后的目標。4課程設(shè)計說明書手寫或打印均可，具體要求如下： 手寫時要用統(tǒng)一的課程設(shè)計用紙格式，用黑或藍黑墨水工整書寫； 打印時采用A4紙，頁邊距均為20m

6、m，目錄、各章標題(如: 2 設(shè)計原理及內(nèi)容)和設(shè)計總結(jié)等部分的標題用小三號黑體，上下各空1行，居中書寫；一級節(jié)標題(如: 2.1 設(shè)計原理)采用黑體四號字，二級節(jié)標題(如: 2.1.1數(shù)據(jù)通路)采用黑體小四號字，左對齊書寫。 正文采用宋體小四號字，行間距18磅，每個自然段首行縮進2個字。 圖和表的要有編號和標題，如：圖2.1數(shù)據(jù)通路圖；表1.1機器指令表。圖題與表題采用宋體五號字。表格內(nèi)和插圖中的文字一般用宋體五號字，在保證清楚的前提下也可用更小號的字體。 英文字體和數(shù)字采用Time New Roman字體，與中文混排的英文字號應(yīng)與周圍的漢字大小一致。 頁碼用五號字，在每頁底端居中放置。5課

7、程設(shè)計說明書裝訂順序為：封面、任務(wù)書、成績評定表、設(shè)計小組任務(wù)分配及自評、目錄、正文、設(shè)計總結(jié)。在左側(cè)用訂書釘裝訂，不要使用塑料夾。6設(shè)計小組任務(wù)分配及自評處注明設(shè)計組編號、設(shè)計組組長、設(shè)計組成員，并由設(shè)計組組長給出評語。包括該同學(xué)主要完成了哪些任務(wù)，課程設(shè)計期間的表現(xiàn)和態(tài)度如何，組長自己的評語由小組其他成員集體討論后寫出。四、設(shè)計完成后應(yīng)提交成果的種類、數(shù)量、質(zhì)量等方面的要求1完成題目要求的機器指令的操作功能，微程序運行穩(wěn)定。2提交課程設(shè)計說明書打印版及Word文件。五、時間進度安排順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注1第1天（1月3日）閱讀資料、系統(tǒng)分析設(shè)計2第2天（1月4日）系統(tǒng)分析設(shè)

8、計、微程序編制3第3-4天（1月5-6日）微程序輸入、調(diào)試及運行4第5天（1月7日）基本模型機運行驗收、答辯5第6-7天（1月8-9日）撰寫課程設(shè)計說明書六、主要參考資料（文獻）1王健、王德君.計算機組成原理實驗指導(dǎo)書.沈陽工程學(xué)院,2009 2白中英.計算機組成原理 (第4版).北京:科學(xué)出版社,20083蔣本珊.計算機組成原理.北京:清華大學(xué)出版社,20054唐朔飛.計算機組成原理.北京:高等教育出版社,2003沈 陽 工 程 學(xué) 院計算機組成原理課程設(shè)計成績評定表系（部）： 信息工程系 班級： 計本082 學(xué)生姓名： 郭雯宇 指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分

9、加權(quán)分工作態(tài)度工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況良好。0.15432工作能力認真閱讀課程設(shè)計指導(dǎo)書及其他參考書籍，理解設(shè)計原理；能設(shè)計機器指令，獨立繪制指令周期流程圖，為微指令編碼；線路連接正確，遇到問題能夠深入分析并解決。0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導(dǎo)教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8） 分加權(quán)分合計指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱資

10、料查閱資料較廣泛，有綜合歸納資料的能力。0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以4）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日答 辯 小 組 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分學(xué)生匯報操作演示匯報準備充分，語言表達準確，概念清楚，描述正確；操作熟練、微程序運行正常；基本上反映了所完成任務(wù)的全部內(nèi)容。0.55432答 辯思路清晰；回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚；主要問題回答正確并迅速，有說服

11、力。0.55432答辯小組評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計答辯小組教師簽名： 年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分目錄目錄11 設(shè)計內(nèi)容及目標1.1 設(shè)計題目11.2 設(shè)計目的11.3 實驗器材11.4 設(shè)計內(nèi)容12 設(shè)計原理32.1 設(shè)計基本原理32.2 需要執(zhí)行的機器指令32.3 數(shù)據(jù)通路32.4 微指令格式42.5 微程序地址的轉(zhuǎn)移52.6機器指令的寫入、讀出和執(zhí)行73 設(shè)計步驟93.1編寫機器指令和數(shù)據(jù)地址分配93.2 指令流程圖93.3 編寫微指令103.4 連接試驗線路113.5 寫程序113.5.1 寫微指令代碼123.5.2 微指令代碼檢驗123.5.3 寫機器指

12、令123.5.2 機器指令檢驗133.6運行程序133.6.1 單步運行程序133.6.2 連續(xù)運行程序134 遇到的問題及解決方法144.1 遇到的問題144.2 解決方法145 總結(jié)16參考文獻171 設(shè)計內(nèi)容及目標1.1 設(shè)計題目基本模型機的設(shè)計與實現(xiàn)1.2 設(shè)計目的1. 在掌握部件單元電路的基礎(chǔ)上，進一步將其組成系統(tǒng)，構(gòu)造一臺基本模型計算機。2. 為其定義五條機器指令，并編寫相應(yīng)的微程序，上機調(diào)試，掌握整機概念。1.3 實驗器材TDN-CM計算機組成原理教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺，排線若干。1.4 設(shè)計內(nèi)容1. 認真閱讀資料，掌握設(shè)計題目所要求的機器指令的操作功能。除4條必做指令外，每組另外設(shè)計

13、1條機器指令。我們組設(shè)計的指令如下所示。表1.1 設(shè)計指令要求機器指令助記符操作功能說明必做IN“DATA UNIT”開關(guān)R0必做ADD addrR0+addraddr必做SUA addrR0-addraddr必做JMP addraddrPC第3組SEC addrR0-addr-1R02. 為所要設(shè)計的機器指令設(shè)計操作碼和操作數(shù)，并安排其在RAM芯片6116中的地址。形成“機器指令表”。3. 分析并理解數(shù)據(jù)通路圖。根據(jù)數(shù)據(jù)通路圖畫出給定的機器指令的微程序流程圖。4. 根據(jù)微指令格式編寫每條機器指令對應(yīng)的微程序，形成“二進制微指令代碼表”。5全部微程序設(shè)計完畢后，按照課程設(shè)計指導(dǎo)書中給出的電路接

14、線圖連接線路。6將微程序中各個微指令正確地寫入E2PROM芯片2816中。7執(zhí)行控制臺操作微指令，進行機器指令程序的裝入和檢查。8運行程序，檢查結(jié)果是否和理論值一致。9記錄出現(xiàn)故障的現(xiàn)象，并對故障進行分析，說明排除故障的思路及故障性質(zhì)。10獨立思考，認真設(shè)計。遵守課程設(shè)計時間安排。 2設(shè)計原理2.1 設(shè)計基本原理以前的部件實驗過程中，各部件單元的控制信號是人為模擬產(chǎn)生的，而本次設(shè)計將能在微程序控制下自動產(chǎn)生各部件單元控制信號，實現(xiàn)特定指令的功能。計算機數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來完成，CPU從內(nèi)存中取出一條機器指令到指令執(zhí)行結(jié)束的一個指令周期全部由微指令組成的序列來完成，即一條機器指令對應(yīng)

15、一個微程序。本系統(tǒng)使用兩種外部設(shè)備，一種是二進制代碼開關(guān)(DATA UNIT)，它作為輸入設(shè)備；另一種是發(fā)光二極管(BUS UNIT上的一組發(fā)光二極管)，它作為輸出設(shè)備。例如：輸入時，二進制開關(guān)數(shù)據(jù)直接經(jīng)過三態(tài)門送到總線上，只要開關(guān)狀態(tài)不變，輸入的信息也不變。輸出時，將輸出數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線BUS上，驅(qū)動發(fā)光二極管顯示。2.2 需要執(zhí)行的機器指令本次設(shè)計將完成五條機器指令的微程序設(shè)計：IN(輸入)、ADD(二進制加法)、SUA(二進制減法)、SEC 、JMP(無條件轉(zhuǎn)移)，其指令格式如表2.1所示。表2.1 機器指令格式助記符機器指令碼說 明IN0000 0000“DATA UNIT”中的開關(guān)狀

16、態(tài)R0ADD addr0001 0000 XXXXXXXXR0+addraddrSUA addr0010 0000 XXXXXXXXR0-addraddrSEC addr0011 0000 XXXXXXXXR0-addr-1R0JMP addr0100 0000 XXXXXXXXaddrPC其中機器指令碼的最高4位為操作碼。IN為單字長(8位)，其余為雙字長指令。XXXXXXXX為addr對應(yīng)的二進制地址碼。其中SEC addr由我負責(zé)。2.3 數(shù)據(jù)通路實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通路圖，如圖2.1所示。圖2.1 數(shù)據(jù)通路圖注意：片選信號CE=0為有效電平，CE=1為無效電平。WE=1為寫入，WE=0為讀出

17、。LOAD和LDPC同時為“1”時，可將總線上的數(shù)據(jù)裝入到PC中；LDPC為“1”，同時LOAD為“0”時，將PC中內(nèi)容加1。M=0為算術(shù)運算，M=1為邏輯運算。Cn=0表示運算開始時低位有進位，否則低位無進位。2.4 微指令格式微指令字長共24位，其控制位順序如圖2.2所示。圖2.2 微指令格式其中UA5UA0為下一條微指令微地址，A、B、C為三個譯碼字段，分別由三個控制位譯碼出多種不同控制信號。A字段中的LDRi為打入工作寄存器信號的譯碼器使能控制位。B字段中的RS-B、RD-B、RI-B分別為源寄存器選通信號、目的寄存器選通信號及變址寄存器選通信號，其功能是根據(jù)機器指令來進行三個工作寄存

18、器R0、R1及R2的選通譯碼。C字段中的P(1)P(4)是四個測試字位。其功能是根據(jù)機器指令及相應(yīng)微代碼進行譯碼，使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入口，從而實現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運行，其原理如圖3所示。AR為算術(shù)運算是否影響進位及判零標志控制位，其為零有效。注意：根據(jù)后面的實驗接線圖，A字段的LDRi與數(shù)據(jù)通路圖中的LDR0為同一個信號。B字段的RS-B與數(shù)據(jù)通路圖中的R0-B為同一個信號。2.5 微程序地址的轉(zhuǎn)移本實驗系統(tǒng)的指令寄存器(IR)用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時，先把該指令從內(nèi)存取到緩沖寄存器中，然后再傳送至指令寄存器。指令劃分為操作碼和地址碼字段，由二進制數(shù)構(gòu)成，

19、為了執(zhí)行任何給定的指令，必須對操作碼進行測試P(1)，通過節(jié)拍脈沖T4的控制以便識別所要求的操作?！爸噶钭g碼器”(實驗板上標有“INS DECODE”的芯片)根據(jù)指令中的操作碼譯碼后的結(jié)果，將微控器單元的微地址修改為下一條微指令的地址。地址修改要依靠實驗系統(tǒng)的微程序地址轉(zhuǎn)移電路來完成，該電路如圖2.3所示。圖2.3 微程序地址轉(zhuǎn)移電路注意：FC：進位標志FZ：0標志SWA、SWB存儲器讀寫控制標志P（1）P（4）：微指令C字段譯碼輸出結(jié)果I2I7：機器指令第2位第7位。根據(jù)該邏輯電路圖，得SE1SE5的邏輯表達式如下： 由這些邏輯表達式可知：由于P（1）P（4）微指令中C字段譯碼后的部分輸出，

20、所以它們至多有一個有效（低電平）。當(dāng)P（1）有效時，在T4時刻，可以通過對I4I7置“1”，使對應(yīng)的SE1SE4有效（低電平）。當(dāng)P（2）有效時，在T4時刻，可以通過對I2I3置“1”，使對應(yīng)的SE1SE2有效（低電平）。當(dāng)P（3）有效時，在T4時刻，標志位FZ或者FC有效（高電平）使SE7有效（低電平）。當(dāng)P（4）有效時，在T時刻，外部輸入控制信號SWA或者SWB有效（高電平），使SE1SE2有效（低電平）。2.6機器指令的寫入、讀出和執(zhí)行為了向RAM中裝入機器指令程序和數(shù)據(jù)，檢查寫入是否正確，并能啟動機器指令程序執(zhí)行，還必須設(shè)計三個控制臺操作微程序。存儲器讀操作(KRD)：撥動總清開關(guān)CL

21、R（使CLR從101）后，控制臺開關(guān)SWB、SWA置為“0 0”時，按START微動開關(guān)，可對RAM連續(xù)手動讀操作。存儲器寫操作(KWE)：撥動總清開關(guān)CLR后，控制臺開關(guān)SWB、SWA置為“0 1”時，按START微動開關(guān)可對RAM進行連續(xù)手動寫入。啟動程序：撥動總清開關(guān)CLR后，控制臺開關(guān)SWB、SWA置為“1 1”時，按START微動開關(guān)，即可轉(zhuǎn)入到第01號“取指”微指令，啟動程序運行。上述三條控制臺指令用兩個開關(guān)SWB、SWA的狀態(tài)來設(shè)置，其定義如表2.2所示。表2.2 控制臺指令SWBSWA控制臺指令00讀內(nèi)存(KRD)01寫內(nèi)存(KWE)ll啟動程序(RP)三個控制臺操作微程序的流

22、程如圖2.4所示。圖2.4 控制臺操作微程序流程圖注意：控制臺操作微程序流程圖中方框右上角的數(shù)字代表該條微指令的地址，用八進制數(shù)表示?？刂婆_操作為P(4)測試，它以控制臺開關(guān)SWB、SWA作為測試條件，出現(xiàn)了3路分支，占用3個固定微地址單元。當(dāng)分支微地址單元固定后，余下的微指令可以存放在控制存儲器的其他任意單元中。當(dāng)設(shè)計“取指”微指令時，該微指令的判別測試字段為P(1)測試。由于“取指”微指令是所有微程序都使用的公用微指令，因此P(1)的測試結(jié)果出現(xiàn)多路分支。本機用指令寄存器的前4位(IR7IR4)作為測試條件，出現(xiàn)5路分支，占用5個固定微地址單元。3 設(shè)計步驟3.1編寫機器指令和數(shù)據(jù)地址分配

23、根據(jù)課程設(shè)計要求及課程設(shè)計任務(wù)書我將要完成一條機器指令的微程序設(shè)計：SEC addr，具體操作為R0-addr-1R0。結(jié)合表2.1機器指令格式，根據(jù)本次課程設(shè)計需要設(shè)計出的機器指令程序如表3.1所示，其中機器指令地址可根據(jù)需要修改。機器指令程序及數(shù)據(jù)存放地址如表3.1所示。表3.1 機器指令程序及數(shù)據(jù)存放地址地址（二進制）內(nèi)容（二進制） 助記符 說明0000 00010000 0000INSWR00000 00100001 0000ADD 0AHR0+0AH R00000 00110000 10100000 01000010 0000SUA0BHR0-0BH0BH0000 01010000

24、10110000 01100011 0000SEC0CHR0-0CH-1R00000 01110000 11000000 10000100 0000JMP01H01HPC0000 10010000 00010000 10100111 1010任意0000 10110001 0010任意0000 11000010 1001任意3.2 指令流程圖根據(jù)機器指令的操作和數(shù)據(jù)通路圖，設(shè)計各指令對應(yīng)的指令周期流程圖如圖3.1所示。圖3.1 指令周期流程圖3.3 編寫微指令根據(jù)圖3.2指令周期流程圖，設(shè)計各機器指令的微程序如表2.3中的機器指令設(shè)計的為指令如下表3.2所示。表3.2 微指令編碼操作微地址S3

25、 S2 S1 S0 M CN WE CE LDPCABCua5-ua0KT000 0000 0 0 0 0 0 0 1 1101110100010 000010 0000 0 0 0 0 0 0 1 1110111000010 010010 0100 0 0 0 0 0 0 0 0000000000010 000010 0010 0 0 0 0 0 0 1 1110111000010 100010 1000 0 0 0 0 0 1 0 0000110000010 001010 0110 0 0 0 0 0 0 1 1110111000010 110010 1100 0 0 0 0 0 0 0

26、0100000001011 000SEC101 0110 0 0 0 0 0 0 1 1110111000110 111111 0010 0 0 0 0 0 0 1 0010001000111 010111 0100 1 1 0 0 1 0 1 0001101000010 011110 1110 0 0 0 0 0 0 0 0110000000111 000111 0000 0 0 0 0 0 0 0 1111000000111 0013.4 連接試驗線路按圖3.2連接實驗線路，仔細查線路無誤后接通電源。圖3.2實驗接線圖3.5 寫程序3.5.1 寫微指令代碼按如下步驟講微代碼寫入微控器中的存

27、儲器2816中：1. 將編程開關(guān)置為PROM（編程）狀態(tài)。2. 將實驗板上“STATE UNIT”中的“STEP”置為“STEP”，“STOP”置為“RUN”狀態(tài)。3. 用二進制模擬開關(guān)置微地址MA5MA0。4. 在MK24MK1開關(guān)上置微代碼，24位開關(guān)對應(yīng)24位顯示燈，開關(guān)量置為“0”時燈亮，開關(guān)量為“1”時燈滅。5. 啟動時序電路（按動啟動按鈕“START”），即將微代碼寫入到2816的相應(yīng)地址對應(yīng)的單元中。6. 重復(fù)15步驟，將微代碼寫入2816中。3.5.2 微指令代碼檢驗1. 按如下步驟校驗微代碼：2. 將編程開關(guān)置為READ（校驗）狀態(tài)。3. 將實驗板上“STATE UNIT”中

28、的“STEP”置為“STEP”，“STOP”置為“RUN”狀態(tài)。4. 用二進制模擬開關(guān)置微地址MA5MA0。5. 啟動時序電路（按動啟動按鈕“START”），讀出微代碼。觀察顯示燈MD24MD1的狀態(tài)（燈亮為“0”，滅為“1”），檢查讀出的微代碼是否與寫入的相同。如果不同，則將開關(guān)6. 置于PROM編程狀態(tài)，重新執(zhí)行3即可。3.5.3 寫機器指令使用控制臺KWE 和KRD微程序進行機器指令程序的裝入和檢查：1. 使編程開關(guān)處于“RUN”，STEP為“STEP”狀態(tài)，STOP為“RUN”狀態(tài)。2. 撥動總清開關(guān)CLR（101），微地址寄存器清零。此時用“DATA UNIT”單元的8位二進制開關(guān)給

29、出要寫入RAM區(qū)的首地址，控制臺SWA、SWB開關(guān)置為“1 0”，按動一次啟動開關(guān)START，微地址顯示燈顯示“”，再按動一次START，微地址燈顯示“”，此時數(shù)據(jù)開關(guān)的內(nèi)容置為要寫入的機器指令，按動一次START鍵，即完成該條指令的寫入。機器指令的首地址只要第一次給入即可，PC會自動加1，所以，每次按動START，只有在微地址燈顯示“”時，才設(shè)置內(nèi)容，直到所有機器指令寫完。3.5.2 機器指令檢驗寫完程序后須進行校驗。撥動總清開關(guān)CLR（101）后，微地址清零。此時用“DATA UNIT”單元的8位二進制開關(guān)置要讀的RAM區(qū)的首地址，控制臺開關(guān)SWA、SWB為“0 0”，按動啟動START，

30、微地址燈顯示“”，再按動START，微地址燈顯示為“”，第三次按START，微地址燈顯示為“”，此時總線單元的顯示燈顯示為該首地址的內(nèi)容。不斷按動START，可檢查后續(xù)單元內(nèi)容，注意：每次僅在微地址燈顯示為“”時，顯示燈的內(nèi)容才是相應(yīng)地址中的機器指令內(nèi)容。3.6運行程序3.6.1 單步運行程序1. 使編程開關(guān)處于“RUN”狀態(tài)，STEP為“STEP”狀態(tài)，STOP為“RUN”狀態(tài)。2. 撥動總清開關(guān)CLR（101），微地址清零。3. 將“DATA UNIT”的8位數(shù)據(jù)開關(guān)（D7D0）設(shè)為設(shè)置好的機器指令首地址（80H）。4. 按動START鍵，單步運行一條微指令，每按動一次START鍵，即單步

31、運行一條微指令。對照微程序流程圖，觀察微地址顯示燈是否和流程一致。5. 當(dāng)運行結(jié)束后，可檢查存數(shù)單元中的結(jié)果是否和理論值一致。3.6.2 連續(xù)運行程序1. 使“START UNIT”中的STEP開關(guān)置為“EXEC”狀態(tài)，STOP開關(guān)置為“RUN”狀態(tài)。2. 將“DATA UNIT”的8位二進制開關(guān)設(shè)置為機器指令程序首地址（80H），然后按動START，系統(tǒng)連續(xù)運行程序，稍后將STOP撥至“STOP”時，系統(tǒng)停機。3. 停機后，可檢查存數(shù)單元結(jié)果是否正確。4 遇到的問題及解決方法4.1 遇到的問題1. 機器指令無法輸入2. 機器指令在執(zhí)行過程中被修改3. 微指令執(zhí)行過程中不按機器指令的設(shè)計順序執(zhí)

32、行4. 微指令編碼錯誤5. 接線錯誤6. 流程圖設(shè)計的細節(jié)問題4.2 解決方法1. 機器指令無法輸入及接線錯誤在輸入指令時，需要SWB SWA為01是才可以輸入，可是我們的實驗箱卻是SWB SWA為10才可以輸入指令，在老師的幫助下，我們修改了微指令的起始地址和部分微指令。老師還找到了我們的接線錯誤，改正以后發(fā)現(xiàn)SWB SWA為01時是可以輸入的。問題的關(guān)鍵是我們的接線問題而不是實驗箱的起始地址問題。2. 機器指令在執(zhí)行過程中被修改我們發(fā)現(xiàn)每次輸入機器指令后檢查時總是正確的，可是一執(zhí)行機器指令后在查看時卻不再是我們輸入的指令，我們決定修改機器指令存放的地址，修改后發(fā)現(xiàn)指令依舊不按照我們設(shè)置的順

33、序執(zhí)行，最后請教老師，老師讓我們差指令是否修改發(fā)現(xiàn)沒有修改，因為我們的輸入指示燈有一個不靈，把該為永遠為“1”，結(jié)果忘記修改微指令的編碼了，致使指令依舊不按我們預(yù)設(shè)的步驟執(zhí)行。最后我們就決定繼續(xù)修改機器指令的地址。3. 微指令執(zhí)行過程中不按機器指令的設(shè)計順序執(zhí)行及流程圖設(shè)計的細節(jié)問題我們指令在執(zhí)行過程中總是不停的執(zhí)行JMP指令，而其他的指令總是不能夠完整的執(zhí)行，我們不停的檢驗機器指令和微指令是否已經(jīng)被修改了。結(jié)果是正確的，突然有個同學(xué)說訪問RAM的指令和訪問寄存器的指令應(yīng)該分開，不應(yīng)該在指令流程圖摻雜，我們重畫了指令流程圖并修改了部分的微指令編碼。4. 微指令編碼錯誤我們修改完指令流程圖后，重新輸入了微指令和機器指令，調(diào)試運行程序，指令終于按照預(yù)計的順序執(zhí)行了?？墒菍嶒炏鋽嚯姾?，在加電輸入機器指令后，指令的執(zhí)行又錯了，我們只好逐條的檢查機器指令和微指令，微指令有幾條錯了，重新輸入微指令后，本以為可以正確運行了，可是指令在執(zhí)行過程中執(zhí)行不到JMP指令，