計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)五參考

1、實(shí)驗(yàn)五CPU組成與機(jī)器指令執(zhí)行實(shí)驗(yàn)第一步，對(duì)機(jī)器指令系統(tǒng)組成的簡(jiǎn)單程序進(jìn)行譯碼地址指令機(jī)器代碼00HLDAR0,R258H01HLDA R1,R35DH02HADD R0,R104H03HJC +596H04HAND R2,R33EH05HSUB R3,R21BH06HSTA R3,R24BH07HMUL R0,R124H08HSTP60H09HJMP R184H第二步，接線本實(shí)驗(yàn)的接線比擬多，需仔細(xì)。1 將跳線開關(guān)J1用短路子短接。時(shí)序發(fā)生器的輸入 TJI接控制存儲(chǔ)器的輸出TJ。控制器的 輸入C接運(yùn)算器ALU的C。控制器的輸入IR7、IR6、IR5、IR4依次指令存放器IR的輸出IR7、 I

2、R6、 IR5、IR4。共 6 條線。2 控制器的輸出 LDIR(CER)、LDPC(LDR4)、PC_ADD、PC_INC、M4、LDIAR、LDAR1(LDAR2)、AR1_INC、M3、LDER、IAR_BUS#、SW_BUS#、RS_BUS#、ALU_BUS、CEL#、LRW、WRD、 LDDR1(LDDR2)、M1 (M2 )、S2、S1、S0依次與數(shù)據(jù)通路的對(duì)應(yīng)信號(hào)連接。共27條線。3 .指令存放器IR的輸出IR0接雙端口存放器堆的 RD0、WR0 , IR1接RD1、WR1 , IR2接RS0 , IR3接RS1。共6條線。合上電源。按CLR#按鈕，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。第三步

3、,利用控制臺(tái)微程序KLD設(shè)置通用存放器R2、R3的值在本操作中，我們打算使R2 = 60H ,R3 = 61H1令DP = 0 , DB = 0 , DZ =0 ,使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。令 SWC = 0、SWB = 1 SWA = 1 , 使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于存放器加載工作方式KLD。按CLR#按鈕，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。2 .在SW7 SW0上設(shè)置一個(gè)存儲(chǔ)器地址，該存儲(chǔ)器地址供設(shè)置通用存放器使用。該存儲(chǔ)器地址最好是不常用的一個(gè)地址，以免設(shè)置通用存放器操作破壞重要的存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容。例如 可將該地址設(shè)置為 OFFH。按一次QD按鈕，將OFFH寫入AR1和AR2。3 .在SW7 SW0上設(shè)置

4、02H，作為通用存放器R2的存放器號(hào)。按一次 QD按鈕，那么將02H 寫入IR。4 .在SW7 SW0設(shè)置60H，作為R2的值。按一次QD按鈕，將60H寫入IR指定的R2寄 存器。5 .在SW7 SW0上設(shè)置03H，作為通用存放器 R3的存放器號(hào)。 按一次QD按鈕，將03H 寫入IR。6.在SW7 SW0設(shè)置61H，作為R3的值。按一次 QD按鈕，將61H寫入R3。-演示7 .設(shè)置R2、R3結(jié)束，按CLR#按鈕，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。 第四步，利用 控制臺(tái)微程序KWE存程序機(jī)器代碼 本操作中，我們從00地址開始存10個(gè)機(jī)器代碼：58H，5DH，04H，95H，3EH，1BH，4BH， 24

5、H，60H，84H。在60H存入24H，用于給 R0置初值；在 61H存入83H，用于給R0置 初值。1 . 令DP = 0，DB = 0，DZ =0，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。令 SWC = 0、SWB = 1、SWA =0，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于寫雙端口存儲(chǔ)器工作方式 KWE,如下圖。按CLR#按鈕，使 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 處于初始狀態(tài)。2. 置SW7 SW0為00H，按QD按鈕，將 00H寫入 AR1。3. 置SW7 SW0為58H，按QD按鈕，將58H寫入存儲(chǔ)器00H單元。AR1自動(dòng)加1，變 為 01H。4. 置SW7 SW0為5DH，按QD按鈕，將5DH寫入存儲(chǔ)器01H單元。AR1自動(dòng)加1，變 為

6、02H 。5. 按 QD按鈕，使 AR1 + 1。AR1此時(shí)為 02H。6 .重復(fù)進(jìn)行下去，一直到將84H寫入存儲(chǔ)器09H單元。按CLR#按鈕，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)恢復(fù)到初 始狀態(tài)。7. 置 SW7 SW0 為 60H，按 QD 按鈕，將 60H 寫入 AR1 8 . 置 SW7 SW0 為 24H，按 QD 按鈕，將24H寫入存儲(chǔ)器60H單元。AR1自動(dòng)加1，變?yōu)?1H。9 置 SW7 SW0 84H ，按 QD 按鈕，將 83H 寫入存儲(chǔ)器 61H 單元。按 CLR# 按鈕，使 實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。第五步 ,用單拍 DP 方式執(zhí)行一遍程序。在單拍執(zhí)行過程中， 首先要隨時(shí)監(jiān)測(cè) AR2 的值和 I

7、R 的值，以判定程序執(zhí)行到何處， 正在執(zhí)行 哪 條指令。監(jiān)測(cè)微地址指示燈和判斷字段指示燈，對(duì)照微程序流程圖，可以判斷出微指令的地 址 和正在進(jìn)行的微操作。程序執(zhí)行的結(jié)果如下：初值： R0 未定， R1 未定， R2 = 60H ，R3 = 61H 。存儲(chǔ)器 60H 單元的內(nèi)容是 24H ，61H 單元 的內(nèi)容是 83H 。1 LDA R0,R2執(zhí)行結(jié)果 R2 = 60H ，R0 = 24H 。演示2 LDA R1,R3執(zhí)行結(jié)果 R3 = 61H ， R1 = 83H 。3 ADD R0,R1執(zhí)行結(jié)果 R0 = 0A7H ，R1 = 83H ，C = 0 。4JC +5執(zhí)行結(jié)果轉(zhuǎn)移到 03H ，

8、因?yàn)?C = 0 。5AND R2,R3執(zhí)行結(jié)果 R2 =60 H ， R3 =61H 。6SUB R3,R2執(zhí)行結(jié)果 R2 = 60H ， R3 = 01H執(zhí)行結(jié)果 R2 = 60H ，R3 = 01H ，存儲(chǔ)器 60 單元的內(nèi)容為 01H8MUL R0,R1執(zhí)行結(jié)果 R0 = 15H ， R1 = 83H9STP執(zhí)行結(jié)果：無變化10 JMP R1執(zhí)行結(jié)果 轉(zhuǎn)移到 83H 。第一遍執(zhí)行結(jié)束。執(zhí)行結(jié)果是 R0 = 15H ，R1 = 83H ，R2 = 60H ，R3 = 01H 器 60H 單 ，存儲(chǔ) 元的內(nèi)容是 01H ， 61H 單元的內(nèi)容是 83H 。第六步 ,用單指 DZ 方式執(zhí)行一

9、遍程序。初值: R0 = 15H ，R1 = 83H ，R2 = 60H ，R3 = 01H ，存儲(chǔ)器 60H 單元的內(nèi)容是 61H 單 01H ， 元的內(nèi)容是 83H 。R0 = 01H1LDA R0,R2 執(zhí)行結(jié)果 R2 = 60H2LDA R1,R3 執(zhí)行結(jié)果 R3 = 01HR1 = 5DH3ADD R0,R1執(zhí)行結(jié)果 R0 = 5EHR1 = 5DH ， C = 044JC +5 執(zhí)行結(jié)果轉(zhuǎn)移到03H因?yàn)?C = 05AND R2,R3 執(zhí)行結(jié)果 R2 =00 HR3 =01H6SUB R3,R2 執(zhí)行結(jié)果 R2 = 00H執(zhí)行結(jié)果 R2 = 00H ，R3 = 01H ，存儲(chǔ)器 0

10、0 單元的內(nèi)容為 01H 8 MUL R0,R1執(zhí)行結(jié)果 R0 = 0B6H ，R1 = 5DH9STP執(zhí)行結(jié)果：無變化10 JMP R1執(zhí)行結(jié)果 轉(zhuǎn)移到 5CH第二遍執(zhí)行結(jié)束。執(zhí)行結(jié)果是 R0 = 9CH ，R1 = 5CH ，R2 = 00H ，R3 = 01H ，存儲(chǔ) 器 60H 單元 的內(nèi)容是 01H ， 61H 單元的內(nèi)容是 83H ，00H 單元的內(nèi)容為 01H 。第七步 , 用連續(xù)方式執(zhí)行一遍程序由于 00 單元的內(nèi)容已被修改，因此在執(zhí)行前應(yīng)首先恢復(fù) 00H 單元的內(nèi)容 58H 。初值：RO = 0B6H , R1 = 5DH , R2 = OOH , R3 = 01H，存儲(chǔ)器 60H 單元的內(nèi)容是 01H ,61H 單元的內(nèi)容是 83H ， 00H 單元的內(nèi)容為 58H 。1LDA RO,R2執(zhí)行結(jié)果 R2 = OOH ， RO = 58H 。2LDA R1,R3執(zhí)行結(jié)果 R3 = O1H ， R1 = 5DH 。3ADD RO,R1執(zhí)行結(jié)果 RO = OB5H ， R1 = 5DH ， C = O44JC +5執(zhí)行