計(jì)算機(jī)組成原理--實(shí)驗(yàn)七--脫機(jī)方式下微代碼裝入與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)

1、計(jì)算機(jī)組成原理 - 實(shí)驗(yàn)七 - 脫機(jī)方式下微代碼裝入與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七脫機(jī)方式下微代碼裝入與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 通過(guò)微程序的編制、裝入、執(zhí)行，驗(yàn)證微程序控制的工作方法。（2） 觀察微程序的運(yùn)行過(guò)程，未進(jìn)行簡(jiǎn)單模型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。二、實(shí)驗(yàn)原理（1） 時(shí)序信號(hào)（2） 指令與微指令周期（3） 機(jī)器指令與機(jī)器指令周期（4） 微程序控制器邏輯結(jié)構(gòu)（5） 微程令流程分析（6） 微程令譯碼分析三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1） 連線 把時(shí)鐘單元（CLOCK UNIT）的 T1-T4 接到微程序控制單元 （MAINCONTROL UNIT）的 T1-T4。用另一根線把時(shí)鐘單元 （CLOCK UNIT）的 T4 接到微

2、程序控制單元（ MAIN CONTRO UNIR）的 T4。 把手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)單元（ MANUAL UNIT）的 MA6-MA0接到微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）的 MA6-MA0。（2） 寫入偽代碼操作過(guò)程 撥動(dòng)一下開(kāi)關(guān)，即實(shí)現(xiàn)“ 10 1”，產(chǎn)生一個(gè)清除脈沖，使微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）初始化。 把微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)置于“READ”狀態(tài) 把時(shí)鐘單元（ CLOCK UNIT）的 RUN/STEP開(kāi)關(guān)置于“ STEP”狀態(tài)。 在手動(dòng)控制單元（ MANUAL UNIT）的 MA6-MA0開(kāi)關(guān)上撥入微

3、控制存儲(chǔ)器地址開(kāi)關(guān)MA6MA0，按表 2-15 從 00H開(kāi)始。在微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）的微指令代碼開(kāi)關(guān)MK23-MK0上按表 2-15 的內(nèi)容撥入 24 位的微指令，微指令代碼顯示燈上顯示撥入的微指令代碼。 按動(dòng)時(shí)鐘單元（ CLOCKUNIT）的“ START”按鍵，產(chǎn)生一組時(shí)序信號(hào)（T1T4），作用是把微指令代碼開(kāi)關(guān) MK23-MK0上的 24 位的微指令代碼希爾與 MA6MA0指定的微程序控制存儲(chǔ)器 （2816）單元中，并顯示 MA6MA0微程序控制存儲(chǔ)器地址。 把 MA6MA0開(kāi)關(guān)上微控至存儲(chǔ)器地址加1，變成 01H，02H， ，重復(fù)上面第 （5）、第（

4、6）兩步直接把表 2-15 中微指令代碼全部寫入微程序控制儲(chǔ)存器（ 2816）中。（3） 校驗(yàn)微代碼操作過(guò)程 撥動(dòng)一下開(kāi)關(guān)，即實(shí)現(xiàn)“ 10 1”，產(chǎn)生一個(gè)清除脈沖，使微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）初始化。把微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)置于“READ”狀態(tài)，確保 RUN/STEP開(kāi)關(guān)置于“ STEP”狀態(tài)。在手動(dòng)控制單元（ MANUAL UNIT）的 MA6MA0開(kāi)關(guān)上撥入微程序控制存儲(chǔ)器地址，從 00H開(kāi)始。按動(dòng)時(shí)鐘單元（ CLOCKUNIT）的“ START”按鍵，產(chǎn)生一組時(shí)序信號(hào) T1T4，作用是將 MA6MA0指定的微程序控制

5、存儲(chǔ)器 (2816) 單元的微代碼讀出，顯示在相應(yīng)的 24 位微代碼顯示燈上，同時(shí)顯示 MA6MA0微程序控制存儲(chǔ)器地址。與表 2-15 的微程序代碼進(jìn)行比較，若相同，把 MA6MA0開(kāi)關(guān)上的微控制存儲(chǔ)內(nèi)地址加 1，變成 01H，02H ，反復(fù)執(zhí)行上面第 （4）步操作再次讀出驗(yàn)證，直至檢查完表 2-15 中全部微程序代碼為止。比較后若不同，立即把微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)置于“ PROG”狀態(tài)，執(zhí)行寫入微代碼操作過(guò)程的第（5）、第（6）這兩步操作，寫入正確微代碼，然后馬上把編程開(kāi)關(guān)置于“ READ”狀態(tài)，執(zhí)行上面第（ 4）步操作再次讀出驗(yàn)證，直至檢查完表

6、 2-15 中全部微程序代碼為止。（4） 單步執(zhí)行微代碼操作過(guò)程 撥動(dòng)一下開(kāi)關(guān)，即實(shí)現(xiàn)“ 10 1”，產(chǎn)生一個(gè)清除脈沖，使微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）初始化。把微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)置于“READ”狀態(tài)，確保時(shí)鐘單元（ CLOCKUNIT）的 RUN/STEP開(kāi)關(guān)置于“ STEP”狀態(tài)。 把微程序控制存儲(chǔ)器地址開(kāi)關(guān)MA6MA0撥成 0110000（30H），這是機(jī)器指令 IN（輸入數(shù)據(jù)）的微程序入口地址。 按動(dòng)時(shí)鐘單元（ CLOCKUNIT）的“START”按鍵產(chǎn)生一組時(shí)序信號(hào)（T1T4），讀出機(jī)器指令I(lǐng)N（輸入數(shù)據(jù)）的微程

7、序代碼。把微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)置于“RUN”狀態(tài)，這時(shí)微程序控制器地址顯示燈 MA6MA0和微指令代碼顯示燈 MD23MD0指示正在執(zhí)行的微地址和微代碼。反復(fù)按動(dòng)“ START”按鍵，可觀察到與機(jī)器指令 IN（輸入數(shù)據(jù)）對(duì)應(yīng)的微程序中每條微指令的地址碼和控制碼，地址碼體現(xiàn)了微程序的流向，控制碼體現(xiàn)了每條微指令的控制動(dòng)作。用不同的微程序入口反復(fù)做第（ 1）（ 6）步的操作，可觀察到不同機(jī)器指令的微程序流向和控制碼， 表 2-15 中有 5 條機(jī)器指令的微程序代碼， 表 2-19 是這些機(jī)器指令的助記符、 指令功能和相應(yīng)的微程序入口地址。表 2-19

8、簡(jiǎn)單模型計(jì)算機(jī)機(jī)器指令表指令功能INADDSTAOUTJMP指令符號(hào)數(shù) 據(jù) 輸算術(shù) 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)輸入跳轉(zhuǎn)入加微程序入口地30H31H32H33H34H址（5） 連續(xù)執(zhí)行微代碼操作過(guò)程 撥動(dòng)一下 CLR開(kāi)關(guān)，即實(shí)現(xiàn)“ 1-0-1 ”，產(chǎn)生一個(gè)清除脈沖，使微程序控制單元（ MAIN CONTROL UNIT）初始化。把時(shí)鐘單元（ CLOCK UNIT）的 RUN/STEP開(kāi)關(guān)置于“ RUN”狀態(tài)，確保微程序控制單元（ MAINCONTROLUNIT）右上角的編程開(kāi)關(guān)處于“ RUN”狀態(tài)。 把微程序控制存儲(chǔ)器地址開(kāi)關(guān)MA6-MA0撥成 00H，使微程序從 00H開(kāi)始運(yùn)行。按動(dòng)時(shí)鐘單元（ CLOCKUNIT）的“ START”按鍵，啟動(dòng)連續(xù)發(fā)送時(shí)序信號(hào) T1-T4，連續(xù)執(zhí)行微指令代碼， 這時(shí)微地址顯示燈 MA6-MA0 和微代碼顯示燈 MD23-M0連續(xù)閃爍，當(dāng)前正在執(zhí)行的微程序控制存儲(chǔ)器地址和微指令代碼以很快的速度顯示。 片刻之后把時(shí)鐘單元 （CLOCKUNIT）的 RUN/STEP開(kāi)關(guān)置于“STEP”狀態(tài)，停止微程序的執(zhí)行。四、結(jié)果與總結(jié)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的情況和原始數(shù)據(jù)把單步執(zhí)行表 2-19 過(guò)程中微地址的變化情況記錄在表 2-20 中，從中可看出微程序的流向變化。表 2-20實(shí)驗(yàn)七結(jié)果記錄指令符號(hào)INADDSTAOUTJMP指令功能數(shù) 據(jù) 輸算 術(shù)數(shù) 據(jù) 傳數(shù)據(jù)輸跳轉(zhuǎn)