計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告九姓名 劉 學(xué)號(hào) 教師xx 時(shí)間 周三7-9 機(jī)位 23報(bào)告成績實(shí)驗(yàn)名稱：程序轉(zhuǎn)移機(jī)制（綜合實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移的硬件機(jī)制。2 .掌握堆棧寄存器的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1 .程序轉(zhuǎn)移：任何復(fù)雜的程序流程，在硬件實(shí)現(xiàn)機(jī)制上只有兩種情況：順序執(zhí)行和轉(zhuǎn)移。硬件實(shí) 現(xiàn)這兩種情況的技術(shù)很簡單：PC寄存器的自動(dòng)加1功能實(shí)現(xiàn)程序順序執(zhí)行。PC寄存器的打入初值功能實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移操作決定于“給 PC賦值”，而轉(zhuǎn)移類型決定于“所賦的值同當(dāng)前指令的關(guān)系”。2 .實(shí)驗(yàn)箱系統(tǒng)的程序轉(zhuǎn)移硬件機(jī)制：若LDC陰0是附帶條件的，就形成“條件轉(zhuǎn)移”。實(shí)驗(yàn)箱依靠“ PC

2、打入電路”實(shí)現(xiàn)“有進(jìn)位” 時(shí)轉(zhuǎn)移和“計(jì)算結(jié)果為零”時(shí)轉(zhuǎn)移，以及無條件轉(zhuǎn)移。3 .子程序調(diào)用和保護(hù)斷點(diǎn)：子程序的調(diào)用和返回是兩次轉(zhuǎn)移，返回時(shí)轉(zhuǎn)移的目標(biāo)一定是調(diào)用時(shí)轉(zhuǎn)移的出發(fā)點(diǎn)。在調(diào)用轉(zhuǎn)移時(shí)必須把出發(fā)地址（斷點(diǎn)）保存起來。1.不被一般用戶所知或改變（不能被保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)或程序存儲(chǔ)區(qū)）。2.返回轉(zhuǎn)移時(shí)能方便地 找到它（返回指令的目標(biāo)地址一定從這個(gè)特殊的“保存區(qū)”得到，指令本身 不需要再帶目標(biāo)地址）。4 . ST寄存器結(jié)構(gòu)和子程序調(diào)用與返回控制信號(hào)：調(diào)用轉(zhuǎn)移時(shí)，PC的當(dāng)前值（斷點(diǎn)）經(jīng)下面的245送上DBUS進(jìn)入ST保存；然 后給PC打入子程序入口地址（調(diào)用指令攜帶的目標(biāo)地址） 完成轉(zhuǎn)子程序。返 回轉(zhuǎn)

3、移時(shí)，返回指令開啟 ST的輸出，并給出PC打入信號(hào)（無條件轉(zhuǎn)移），于是ST保存的斷點(diǎn)經(jīng)由DBUS丁入PC,實(shí)現(xiàn)子程序返回。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)子程序調(diào)用轉(zhuǎn)移過程。（假設(shè)轉(zhuǎn)子時(shí)PC值為11H,子程序的入口地址為 50H）2 .用手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)子程序返回轉(zhuǎn)移過程。3 .編程實(shí)現(xiàn)OUT寄存器交替顯示11和55,交替頻率為可以清晰辨識(shí)，且不小 于每秒一次。（實(shí)驗(yàn)箱的工作頻率為：114.8Hz。）四、實(shí)驗(yàn)步驟K7 連 STEN , K6連 PCOE K5 連 ELP, K10 K9 K8 連 X2 X1 X0進(jìn)入手動(dòng)模式（TV/ME鍵按三次）將PC（11H）存入ST（棧寄存器）stenpcoee

4、lpX2X1X0100000選中IN,數(shù)據(jù)通過IN送入PCK23K16 00010001STEP將PC壓入堆棧ST中stenpcoeelpX2X1X0011011STEPstenpcoeelpX2X1X0100000STEP將PC加到53HstenpcoeelpX2X1X0101111STE限三次 程序返回，將ST(11H)的值返回到PCstenpcoeelpX2X1X0100010STEP3、編程實(shí)現(xiàn)OU借存器交替顯示11和55,交替頻率為可以清晰辨識(shí)，且不小 于每秒一次。(實(shí)驗(yàn)箱的工作頻率為：114.8Hz。)啟動(dòng)桌面上 COMPUTE.EXE件。 連接通信口： COM1/COM2點(diǎn)擊源程

5、序編寫程序：START:MOV A,#11HOUTCALL 50HMOV A,#55HOUTCALL 50HJMP STARTORG 50HMOV A,#10HL1: SUB A,#01H / 每一次減一，減到 0為止JZ L2 /判0條件轉(zhuǎn)移JMP L1L2: RETEND保存，文件名后需加.asm后綴。編譯下載。全速運(yùn)行五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將PC(11H)存入ST(棧寄存器)顯示 ST:00 PC:11將PC壓入堆棧ST中顯示 ST:11 PC:11將PC改為50H顯示 ST:11 PC:50將PC加到53H顯示 ST: 11H PC: 53H 程序返回，將ST(11H)的值返回到PC顯示 ST:

6、 11H PC: 11H六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論與PC+1與轉(zhuǎn)移原理一致。七、建議八、體會(huì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是對(duì) PC的作用及用法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 通過對(duì)PCOE ELP、STEIN IN、 x2、x1、x0等的0、1來實(shí)現(xiàn)PC的+1和轉(zhuǎn)移的。PCO叨0的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)PC+1, ELR PCO叨0的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)PC的打入，理解了這些再借助于 STENt棧寄存器來存放 PC之前的值，最后把STEN放的值打回PC中實(shí)現(xiàn)PCS回。最后關(guān)于COMPUTE.EXE 軟件的使用，一定要把程序加載到實(shí)驗(yàn)箱里才可以，我就是忘記了打開實(shí)驗(yàn)箱，最后才發(fā)現(xiàn)沒開實(shí)驗(yàn)箱。還有就是微指令OR擊面跟的是地址，是存放微指令的 地址，call調(diào)用程序，格式為：call #*H ,后面也是地址。總的來說，這次試驗(yàn)還是比較簡單的，只要知道原理，再慢慢想，置 1或置0, 就會(huì)做對(duì)了。九、思考題若要求11和55各顯示50次后停機(jī)，應(yīng)該如何修改程序？答：答：修改的程序如下：ORG 00HMOV A,#50L1:MOV A,#11HOUTCALL 20HL2: MOV A,#55