簡單模型機(jī)的微程序設(shè)計

1、課 程 設(shè) 計 報 告 課程設(shè)計名稱：簡單模型機(jī)的微程序設(shè)計 系 ： 三 系 學(xué) 生 姓 名 ： 班 級 ： 軟件二班 學(xué) 號 ： 成 績 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 開 課 時 間 ： 2012學(xué)年 2 學(xué)期一、設(shè)計題目 計算機(jī)組成原理課程設(shè)計簡單模型機(jī)的微程序設(shè)計二、主要內(nèi)容 1通過使用作者開發(fā)的微程序分析和設(shè)計仿真軟件，熟悉本文介紹的為基本模型機(jī)而設(shè)計的微程序的執(zhí)行過程。必須充分理解并正確解釋下列問題： 微程序中的微指令的各個字段的作用。哪些字段是不譯碼的，哪些字段是直接譯碼的，哪些字段又可以看成是字段間接編碼的。微程序中的微指令是否是順序執(zhí)行的，如果不是，那么次地址是如何產(chǎn)生的。什么情況下

2、，次地址字段才是將要執(zhí)行的微指令的地址。在微程序中如何根據(jù)機(jī)器指令中的相關(guān)位實現(xiàn)分支，據(jù)此，在設(shè)計機(jī)器指令時應(yīng)如何避免和解釋其它指令的微指令的微地址沖突。哪些微指令是執(zhí)行所有指令都要用到的。解釋一條機(jī)器指令的微程序的各條微指令的微地址是否連續(xù)？這些微指令的微地址的安排的嚴(yán)重原則是什么？為什么 讀寫一次內(nèi)存總要用兩條微指令完成？機(jī)器程序中的用到的寄存器是R0，是由機(jī)器指令中哪些位決定的？如果要用R1或R2，是否要改寫微程序或改寫機(jī)器指令？如果要，應(yīng)如何改寫？ 2.在原有5條機(jī)器指令的基礎(chǔ)上增加實現(xiàn)下述各功能的機(jī)器指令，試設(shè)計相應(yīng)的機(jī)器指令的格式并改寫原來的微程序使其可以運行所有的機(jī)器指令。新增加

3、的機(jī)器指令的功能是：或指令OR RD，RS：(RS)或(RD)(RD)減法指令SUB RD，(addr)：(RD)減(addr)(RD)異或指令XOR (addr1)，(addr2)：(addr1)異或(addr2)(RD)與指令A(yù)ND RD，RS：(RS)與(RD)(RD)求反指令 NOT RD：/(RD) （RD）其中的RS、RD可以是R0、R1、R2中的任何一個。三、具體要求寫出課程設(shè)計報告，解釋你的設(shè)計思想，比如，如何實現(xiàn)各指令的分支，如何重新安排各指令對應(yīng)的微程序中的微指令的微地址，如何設(shè)計各微指令的編碼。要求畫出用微命令表示的微流程圖并適當(dāng)加以解釋。四、進(jìn)度安排共1.5周11天的時

4、間，具體安排如下：12天：對整個課程設(shè)計的內(nèi)容做詳細(xì)的講解，并輔導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計指導(dǎo)書的學(xué)習(xí)，使其掌握和理解課程設(shè)計的核心內(nèi)容；35天：學(xué)生在機(jī)房學(xué)習(xí)熟悉課程設(shè)計所使用的仿真軟件，并深入了解該仿真軟件所實現(xiàn)的模型機(jī)的指令系統(tǒng)（原有的5條指令）和微程序設(shè)計方法；69天：在原有5條機(jī)器指令的基礎(chǔ)上增加實現(xiàn)下述各功能的機(jī)器指令，試設(shè)計相應(yīng)的機(jī)器指令的格式并改寫原來的微程序使其可以運行所有的機(jī)器指令。1011天：根據(jù)自己設(shè)計的微程序系統(tǒng)寫出相應(yīng)的課程設(shè)計實驗報告五、成績評定六、正文(1)模型機(jī)的CPU及系統(tǒng)硬件 基本模型機(jī)的CPU及系統(tǒng)硬件組成如圖1所示： 圖1 模型機(jī)的CPU及系統(tǒng)硬件組成各部件的

5、功能及控制信號如下：運算器由算邏部件ALU（8位）、暫存器DR1、DR2及通用寄存器等組成。ALU的功能控制信號為S3、S2、S1、S0、M、CN，可以實現(xiàn)48種算術(shù)和邏輯運算功能，如圖2所示。 圖2 74LS181功能表運算器為單總線結(jié)構(gòu)，其輸入端分別連接到暫存器DR1和DR2，其裝入數(shù)據(jù)的微命令分別為LDDR1和LDDR2，當(dāng)它們?yōu)?電平時由節(jié)拍脈沖T4將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)裝入相應(yīng)的暫存器。R0、R1、R2為通用寄存器。R0的裝入數(shù)據(jù)的微命令為LDR0，R1的裝入數(shù)據(jù)的微命令為LDR1，R2的裝入數(shù)據(jù)的微命令為LDR2。299為實現(xiàn)移位運算的裝置，當(dāng)299B微命令有效時，其數(shù)據(jù)端和數(shù)據(jù)總線連

6、接。 控制器由程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、地址寄存器AR、時序電路、控制存儲器及相應(yīng)的譯碼電路組成。程序計數(shù)器PC的功能是存放下一條指令的地址，其輸出是向地址寄存器提供要將執(zhí)行的指令在存儲器中的地址。在提供地址后立即加1，指向指令的下一個字節(jié)或下一條指令的地址。其控制微命令有三個。當(dāng)LOAD=0而LDPC=1時，由T4的正跳變將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)裝入PC；當(dāng)當(dāng)LOAD=1而LDPC=1時PC的內(nèi)容加1；當(dāng)PCB=1時，PC中的地址信息送到數(shù)據(jù)總線上。指令寄存器IR用于存放當(dāng)前執(zhí)行的指令。當(dāng)微命令LDIR=1時，由節(jié)拍脈沖T3將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)裝入。地址寄存器AR存放要從存儲器中讀出的數(shù)據(jù)或指

7、令的地址或要向存儲器寫入數(shù)據(jù)或指令的地址。當(dāng)微命令LDAR=1時，由節(jié)拍脈沖T3將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)裝入。存儲器RAM用于存放程序和數(shù)據(jù)。當(dāng)片選信號CE=0時，如果W/R為0，則根據(jù)AR中的地址，從存儲器中讀出數(shù)據(jù)并送到數(shù)據(jù)總線上；如果W/R為1，則根據(jù)AR中的地址，向存儲器中寫入數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。片選信號CE是由微指令中的有關(guān)字段（B1B0）譯碼產(chǎn)生的。模型機(jī)有兩個外部設(shè)備：輸入設(shè)備是置數(shù)開關(guān)SW，用于設(shè)置數(shù)據(jù)或地址，當(dāng)微命令SWB=0時，設(shè)置的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上；SWB也是由微指令中的有關(guān)字段（B1B0）譯碼產(chǎn)生的。輸出設(shè)備是兩位LED數(shù)碼管，當(dāng)微命令LEDB=1時，數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)送到數(shù)碼

8、管顯示。(2)基本模型機(jī)的指令設(shè)計根據(jù)基本模型機(jī)的硬件設(shè)計五條機(jī)器指令：外設(shè)輸入指令I(lǐng)N、二進(jìn)制加法指令A(yù)DD、存數(shù)指令STA、輸出到外設(shè)指令OUT、無條件轉(zhuǎn)移指令JMP。指令格式如下： 助記符 機(jī)器指令碼 說明IN 0101 0000 ；置數(shù)開關(guān)SW（KD0KD7）的狀態(tài)R0ADD addr 0110 0000 ×××× ×××× ；(R0)+(addr)（R0）STA addr 0111 0000 ×××× ×××× ；(R0)（a

9、ddr）OUT addr 1000 0000 ×××× ×××× ；(addr)輸出設(shè)備"LED"JMP addr 1001 0000 ×××× ×××× ；addrPCOR 1010 0100 ；（RS）or (RD)（RD）SUB addr 1011 1100 ×××× ×××× ；(RD) - (addr)（RD）XOR 1100

10、1100 ；（addr1）xor (addr2)（RD）AND 1101 0100 ；（RS）and (RD)（RD）NOT 1110 1100 ；/(RD)（RD）(3)指令微流程分析原有的五條指令的微流程如下圖所示： 總微流程如圖所示：RAMBUSBUSR1(R1R0)R0011D1E0101(D1+DR2)R001RAMBUSBUSARR0DR1DR1LED(R0-R1)R00B0F1C0105RAMBUSBUSDR2RAMBUSBUSRAMR0BUSBUSDR1RAMBUSBUSRORAMBUSBUSR10104080A0E1B01010101030C0D1AA0709PCARPC+1

11、SWROPCARPC+1PCARPC+1PCARPC+1PCARPC+1PCARPC+1(R1R0)R0(R1R0)R0/(D1)R0PCARPC+1RAMBUSBUSIRP(1)測試010211101314151617181912NOTANDXORSUBORJMPOUTSTAADDINRAMBUSBUSARRAMBUSBUSPCRAMBUSBUSARRAMBUSBUSARRAMBUSBUSARRAMBUSBUSAR06該圖是運行微程序的數(shù)據(jù)流圖，實際上并沒有分解到微命令一級。為了設(shè)計微程序，還應(yīng)該根據(jù)此圖進(jìn)一步細(xì)化到微命令（微操作）一級。例如PCAR，實際上應(yīng)該同時發(fā)出PCB、LDAR兩個微

12、命令；PC+1應(yīng)該發(fā)出LDPC微命令；SWR0應(yīng)該發(fā)出SWB、LDRi（與指令碼中的相應(yīng)位共同譯碼產(chǎn)生LDR0微命令）兩個微命令；RAMBUS應(yīng)該發(fā)出CE有效和讀存儲器兩個微命令；BUSRAM應(yīng)該發(fā)出CE有效和寫存儲器兩個微命令；R0××是指R0B微命令有效等等。據(jù)此可將該圖改畫成下圖：CE有效WR=0LDDR0ALU做異或運算011D1E0101ALU做加運算01CE有效WR=0LDPCR0DR1ROB CE有效 ALU做減運算0B0F1C0105CE有效WR=0LDDR0ROB CE有效 WR=1CE有效WR=0LDDR0CE有效WR=0LDDR0CE有效WR=0LDD

13、R00104080A0E1B01010101030C0D1A0709PCB LDARLDPCSWB有效 LDRiPCB LDARPCB LDARPCB LDARPCB LDARPCB LDARALU做或運算ALU做與運算ALU求反運算PCBLDAR LDPCCE有效WR=0LDIRP(1)測試010211101314151617181912NOTANDXORSUBORJMPOUTSTAADDINCE有效WR=0LDPCCE有效WR=0LDPCCE有效WR=0LDPCCE有效WR=0LDPCCE有效WR=0LDPCCE有效WR=0LDPC（4）基本模型機(jī)的微指令格式本模型機(jī)的微指令長共24位，基

14、本采用水平型微指令字段直接編碼方式，其控制位順序如下：其中，S3、S2、S1、S0、M、CN（A24A19位）為ALU運算類型的控制字段，其輸出不需譯碼直接連接到ALU的對應(yīng)控制信號即可。需要指出的是，該字段無論如何編碼，ALU都要進(jìn)行某種運算，但是只要不發(fā)出ALUB微命令，ALU的運算結(jié)果都不會送到數(shù)據(jù)總線上，也就是不會對其它部件的操作產(chǎn)生任何影響。在設(shè)計微程序時，只要不發(fā)ALUB微命令，該字段的編碼可以任意設(shè)置。 A18位為輸出設(shè)備（LED）和主存（RAM）的讀寫控制字段，該位為0，表示讀；該位為1，表示寫。A17A16位（B1B0）字段用于選擇外設(shè)和主存。B1B0=01選擇主存（CE有效

15、），B1B0=00選擇輸入數(shù)據(jù)開關(guān)（SWB有效），B1B0=10選擇輸出LED（LEDB有效）。B1B0=11對本模型機(jī)無效，即沒有選中任何外設(shè)或主存。 對本模型機(jī)而言，上述三位可以看成一個字段，其編碼的含義如下：uA18uA17uA16=000或100 從輸入開關(guān)SW讀數(shù)據(jù)uA18uA17uA16=001 從貯存讀數(shù)據(jù)uA18uA17uA16=101 向主存寫數(shù)據(jù)uA18uA17uA16=110 向LED寫數(shù)據(jù)其他組合無意義。編寫次微程序時采用011表示無效。A6A1位為6位的預(yù)置后續(xù)微地址，“預(yù)置”的含義是該字段與微地址控制字段以及指令寄存器等部件的內(nèi)容共同產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址

16、。A、 B、C 三個譯碼字段，分別由三組譯碼控制電路譯碼產(chǎn)生各種微命令。A字段用于產(chǎn)生各寄存器的數(shù)據(jù)裝入微命令，各種編碼的含義如上表所示。 由于模型機(jī)有三個通用寄存器（R0、R1、R2），它們都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)裝入微命令，為了不增加微指令的寬度，該字段只設(shè)計了一個LDRi命令。為了區(qū)分究竟是哪個寄存器裝入數(shù)據(jù)，要根據(jù)指令寄存器的最低兩位（I1I0）的狀態(tài)而定：當(dāng)I1I0=00時，發(fā)LDR0微命令；I1I0=01時，發(fā)LDR1微命令；I1I0=10時，發(fā)LDR2微命令；I1I0=11時，對本模型機(jī)無效；B字段中的RSB、RDB、RIB分別為源寄存器的內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線、目的寄存器送數(shù)據(jù)總線及變址寄存器送

17、數(shù)據(jù)總線的微命令，其功能是根據(jù)機(jī)器指令來選通三個工作寄存器R0、R1及R2之一，將其內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線。 具體規(guī)則如下：如果RDB有效，根據(jù)指令寄存器的最低兩位（I1I0）的狀態(tài)決定哪個寄存器的內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線：當(dāng)I1I0=00時，發(fā)R0B微命令；I1I0=01時，發(fā)R1B微命令；I1I0=10時，發(fā)R2B微命令；I1I0=11時，對本模型機(jī)無效；如果RSB有效，根據(jù)指令寄存器（I3I2）兩位的狀態(tài)決定哪個寄存器的內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線：當(dāng)I3I2=00時，發(fā)R0B微命令；I3I2=01時，發(fā)R1B微命令；I3I2=10時，發(fā)R2B微命令；I3I2=11時，對本模型機(jī)無效；本模型機(jī)的變址寄存器固定為R2，故

18、RIB有效就是R2B有效?；谏鲜鲎侄蔚脑O(shè)計規(guī)則，在設(shè)計機(jī)器指令格式時，必須將目的寄存器的編碼放在指令的第一個字節(jié)的I1I0位置，將源寄存器的編碼放在指令的第一個字節(jié)的I3I2位置，且編碼必須符合上述規(guī)則，即00代表寄存器R0，01代表寄存器R1，10代表寄存器R2。B字段中的299B是移位運算裝置的數(shù)據(jù)端與數(shù)據(jù)總線相連的微命令。該裝置在圖中沒有畫出。C字段中的P（1）P（4）是四個測試字段。其功能是根據(jù)機(jī)器指令、A5A0字段及其它有關(guān)部件的內(nèi)容，產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址，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)運行等。AR為算術(shù)運算是否影響進(jìn)位及判零標(biāo)志控制位，

19、低電平有效。LDPC為使PC+1的微命令。 P（1）P（4）的意義如下： P（1）測試的作用是次地址字段NA（41位）或指令寄存器IR（85位）產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址的41位，下一條微指令在控存中的微地址的65位仍為NA字段的65位。  P（2）測試的作用是次地址字段NA（21位）或指令寄存器IR（43位）產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址的21位，下一條微指令在控存中的微地址的63位仍為NA字段的63位。P（3）測試的作用是次地址字段NA（4位）或進(jìn)位或零標(biāo)志產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址的4位，下一條微指令在控存中的微地址的其它位仍為NA字段的相應(yīng)位。P（4）測試的作用

20、是次地址字段NA（21位）或(SWC，SWA)產(chǎn)生下一條微指令在控存中的微地址的21位，下一條微指令在控存中的微地址的63位仍為NA字段的63位。（5）微程序設(shè)計（6）機(jī)器指令測試程序的編寫00H:00000000 ；IN01H:00010000 ；ADD(R0)+(addr)（R0）02H:0001001103H:00100000 ；STA(R0)（addr）04H:0001010005H:00110000 ；OUT(addr)輸出設(shè)備"LED"06H:0001010007H:01010100 ；OR (RS)or (RD)(RD)08H:01101100 ；SUB (R

21、D) - (addr)(RD)09H:000100110AH:01111100 ；XOR（addr1）xor (addr2)(RD)0BH:00010010OCH:000100110DH:10001000 ；AND（RS）and (RD)（RD） 0EH:10011100 ；NOT /(RD)（RD） 0FH:01000000 ；JMP (addr)PC10H:00000000 11H:0000000112H:0000111013H:01110000(7)運行測試程序?qū)帉懙臋C(jī)器指令格式以及微程序進(jìn)行檢驗執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：

22、P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299

23、保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存

24、儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址

25、：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10

26、執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：

27、01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LD

28、PC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR

29、4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,

30、LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR

31、,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：存儲器CE有效,存儲器讀,PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：P(1)測試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：10執(zhí)行的操作是：299保持?jǐn)?shù)據(jù),輸入開關(guān)SWB有效,299B,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01(8)問題解答通過使用作者開發(fā)的微程序分析和設(shè)計仿真軟件，熟悉本文介紹的為基本模型機(jī)而設(shè)計的微程序的執(zhí)行過程。必須充分理解并正確解釋下列

32、問題：1微程序中的微指令的各個字段的作用。哪些字段是不譯碼的，哪些字段是直接譯碼的，哪些字段又可以看成是字段間接編碼的。答：直接譯碼的是A、B、C字段；不譯碼的是S3B0字段；而間接編碼的是uA6uA1。2微程序中的微指令是否是順序執(zhí)行的，如果不是，那么次地址是如何產(chǎn)生的。什么情況下，次地址字段才是將要執(zhí)行的微指令的地址。答：微程序中的微指令不是順序執(zhí)行的，如果遇到P（1）P（4）測試時，則根據(jù)機(jī)械指令，uA5uA其他有關(guān)部件的內(nèi)容，產(chǎn)生下一條微指令在空存中的微地址，是微程序轉(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)運行等。例如遇到P（1）測試，則下一條微指令在空存中的微地址的41位是用次地址字段NA（41位）或指令寄存器IR（85位）所產(chǎn)生，下一條微指令的微地址仍為 NA字段的65位。如果沒有遇到P（1）P（4）測試的話，那么次地址即為該微指令地址字段所指向的微地址。3在微程序中如何根據(jù)機(jī)器指令中的相關(guān)位實現(xiàn)分支，據(jù)此，在設(shè)計機(jī)器指令時應(yīng)如何避免和解決與其它指令的微指令的微地址沖突。答：微程序中是根據(jù)測試程序的機(jī)器指令中的85位和微程序中后六位進(jìn)行“或”運算來實現(xiàn)分支的。避免和解決與其它指令的微指令的微地址沖突的方法就是不用已經(jīng)被其它微指令用過的微地址。4哪些微指令是