計(jì)算機(jī)組成原理 課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：計(jì)算機(jī) 班 姓名： 學(xué)號(hào)： 完成時(shí)間： 一、課程設(shè)計(jì)目的1在實(shí)驗(yàn)機(jī)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令及對應(yīng)的微指令（微程序）并驗(yàn)證，從而進(jìn)一步掌握微程序設(shè)計(jì)控制器的基本方法并了解指令系統(tǒng)與硬件結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系；2通過控制器的微程序設(shè)計(jì)，綜合理解計(jì)算機(jī)組成原理課程的核心知識(shí)并進(jìn)一步建立整機(jī)系統(tǒng)的概念；3培養(yǎng)綜合實(shí)踐及獨(dú)立分析、解決問題的能力。二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)針對COP2000實(shí)驗(yàn)儀，從詳細(xì)了解該模型機(jī)的指令/微指令系統(tǒng)入手，以實(shí)現(xiàn)乘法和除法運(yùn)算功能為應(yīng)用目標(biāo)，在COP2000的集成開發(fā)環(huán)境下，設(shè)計(jì)全新的指令系統(tǒng)并編寫對應(yīng)的微程序；之后編寫實(shí)現(xiàn)乘法和除法的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。三、

2、課程設(shè)計(jì)使用的設(shè)備（環(huán)境）1硬件l COP2000實(shí)驗(yàn)儀l PC機(jī)2軟件l COP2000仿真軟件四、課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容（步驟）1詳細(xì)了解并掌握COP 2000模型機(jī)的微程序控制器原理，通過綜合實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)該模型機(jī)指令系統(tǒng)的特點(diǎn)：1.模型機(jī)總體結(jié)構(gòu) COP2000模型機(jī)包括了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CPU所具備所有部件，這些部件包括：運(yùn)算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移門L、直通門D、右移門R、寄存器組R0-R3、程序計(jì)數(shù)器PC、地址寄存器MAR、堆棧寄存器ST、中斷向量寄存器IA、輸入端口IN、輸出端口寄存器OUT、程序存儲(chǔ)器EM、指令寄存器IR、微程序計(jì)數(shù)器uPC、微程序存儲(chǔ)器uM，以及中斷控制電路、

3、跳轉(zhuǎn)控制電路。其中運(yùn)算器和中斷控制電路以及跳轉(zhuǎn)控制電路用CPLD來實(shí)現(xiàn)，其它電路都是用離散的數(shù)字電路組成。微程序控制部分也可以用組合邏輯控制來代替。 模型機(jī)為8位機(jī)，數(shù)據(jù)總線、地址總線都為8位，但其工作原理與16位機(jī)相同。 模型機(jī)的指令碼為8位，根據(jù)指令類型的不同，可以有0到2個(gè)操作數(shù)。指令碼的最低兩位用來選擇R0-R3寄存器，在微程序控制方式中，用指令碼作為微地址來尋址微程序存儲(chǔ)器，找到執(zhí)行該指令的微程序。而在組合邏輯控制方式中，按時(shí)序用指令碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制位。在本模型機(jī)中，一條指令最多分四個(gè)狀態(tài)周期，一個(gè)狀態(tài)周期為一個(gè)時(shí)鐘脈沖，每個(gè)狀態(tài)周期產(chǎn)生不同的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)模型機(jī)的各種功能。模型機(jī)有

4、24位控制位以控制寄存器的輸入、輸出，選擇運(yùn)算器的運(yùn)算功能，存儲(chǔ)器的讀寫。2. 模型機(jī)尋址方式 模型機(jī)的尋址方式分五種： 累加器尋址： 操作數(shù)為累加器A，例如“CPL A”是將累加器A值取反，還有些指令是隱含尋址累加器A，例如“OUT”是將累加器A的值輸出到輸出端口寄存器OUT。 寄存器尋址： 參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)在R0-R3的寄存器中，例如 “ADD A，R0”指令是將寄存器R0的值加上累加器A的值，再存入累加器A中。 寄存器間接尋址：參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器EM中，數(shù)據(jù)的地址在寄存器R0-R3中，例如 “MOV A，R1”指令是將寄存器R1的值做為地址，把存儲(chǔ)器EM中該地址的內(nèi)容送入累加器A中。

5、存儲(chǔ)器直接尋址：參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器EM中，數(shù)據(jù)的地址為指令的操作數(shù)。例如“AND A，40H”指令是將存儲(chǔ)器EM中40H單元的數(shù)據(jù)與累加器A的值做邏輯與運(yùn)算，結(jié)果存入累加器A。 立即數(shù)尋址： 參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)為指令的操作數(shù)。例如 “SUB A，#10H”是從累加器A中減去立即數(shù)10H，結(jié)果存入累加器A。3. 模型機(jī)指令集 模型機(jī)的缺省的指令集分幾大類： 算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、移位指令、數(shù)據(jù)傳輸指令、跳轉(zhuǎn)指令、中斷返回指令、輸入/輸出指令。算術(shù)運(yùn)算指令：邏輯運(yùn)算指令：數(shù)據(jù)傳輸指令：跳轉(zhuǎn)指令：ADD A, R? ADD A, R? ADD A, MM ADD A, #II ADDC A,

6、R? ADDC A, R? ADDC A, MM ADDC A, #II SUB A, R?SUB A, R? SUB A, MM SUB A, #II SUBC A, R? SUBC A, R? SUBC A, MM SUBC A, #IIAND A, R? AND A, R? AND A, MM AND A, #II OR A, R?OR A, R? OR A, MM OR A, #IICPL AMOV A, R? MOV A, R? MOV A, MM MOV A, #II MOV R?, A MOV R?, AMOV MM, A MOV R?, #IIJC MM JZ MM JMP M

7、MCALL MM RET移位指令：中斷返回指令：輸入/輸出指令：RR A RL A RRC A RLC ARETIREAD MMWRITE MM INOUT4. 模型機(jī)指令格式該模型機(jī)微指令系統(tǒng)的特點(diǎn)（包括其微指令格式的說明等）：1. 總體概述該模型機(jī)的微命令是以直接表示法進(jìn)行編碼的，其特點(diǎn)是操作控制字段中的每一位代表一個(gè)微命令。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單直觀，其輸出直接用于控制。缺點(diǎn)是微指令字較長，因而使控制存儲(chǔ)器容量較大。2. 模型機(jī)微指令格式3. 模型機(jī)微指令格式的說明模型機(jī)有24位控制位以控制寄存器的輸入、輸出，選擇運(yùn)算器的運(yùn)算功能，存儲(chǔ)器的讀寫。微程序控制器由微程序給出24位控制信號(hào)，而微

8、程序的地址又是由指令碼提供的，也就是說24位控制信號(hào)是由指令碼確定的。該模型機(jī)的微指令的長度為24位，其中微指令中只含有微命令字段，沒有微地址字段。其中微命令字段采用直接按位的表示法，哪位為0，表示選中該微操作，而微程序的地址則由指令碼指定。24位控制位分別介紹如下： XRD ： 外部設(shè)備讀信號(hào)，當(dāng)給出了外設(shè)的地址后，輸出此信號(hào)，從指定外設(shè)讀數(shù)據(jù)。 EMWR： 程序存儲(chǔ)器EM寫信號(hào)。 EMRD： 程序存儲(chǔ)器EM讀信號(hào)。 PCOE： 將程序計(jì)數(shù)器PC的值送到地址總線ABUS上。EMEN： 將程序存儲(chǔ)器EM與數(shù)據(jù)總線DBUS接通，由EMWR和EMRD決定是將DBUS數(shù)據(jù)寫到EM中，還是從EM讀出數(shù)

9、據(jù)送到DBUS。 IREN： 將程序存儲(chǔ)器EM讀出的數(shù)據(jù)打入指令寄存器IR和微指令計(jì)數(shù)器uPC。 EINT： 中斷返回時(shí)清除中斷響應(yīng)和中斷請求標(biāo)志，便于下次中斷。 ELP： PC打入允許，與指令寄存器的IR3、IR2位結(jié)合，控制程序跳轉(zhuǎn)。 MAREN：將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)打入地址寄存器MAR。 MAROE：將地址寄存器MAR的值送到地址總線ABUS上。 OUTEN：將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)送到輸出端口寄存器OUT里。 STEN： 將數(shù)據(jù)總線DBUS上數(shù)據(jù)存入堆棧寄存器ST中。 RRD： 讀寄存器組R0-R3，寄存器R?的選擇由指令的最低兩位決定。 RWR： 寫寄存器組R0-R3，寄存器R?

10、的選擇由指令的最低兩位決定。 CN： 決定運(yùn)算器是否帶進(jìn)位移位，CN=1帶進(jìn)位，CN=0不帶進(jìn)位。 FEN： 將標(biāo)志位存入ALU內(nèi)部的標(biāo)志寄存器。 X2、X1、X0三位組合來譯碼選擇將數(shù)據(jù)送到DBUS上的寄存器。X2 X1 X0輸出寄存器0 0 0IN_OE 外部輸入門0 0 1IA_OE 中斷向量0 1 0ST_OE 堆棧寄存器0 1 1PC_OE PC寄存器1 0 0D_OE 直通門1 0 1R_OE 右移門1 1 0L_OE 左移門1 1 1沒有輸出WEN： 將數(shù)據(jù)總線DBUS的值打入工作寄存器W中。 AEN： 將數(shù)據(jù)總線DBUS的值打入累加器A中。 S2、S1、S0三位組合決定ALU做

11、何種運(yùn)算。S2 S1 S0功能0 0 0A+W 加0 0 1A-W 減0 1 0A|W 或0 1 1A&W 與1 0 0A+W+C 帶進(jìn)位加1 0 1A-W-C 帶進(jìn)位減1 1 0A A取反1 1 1A 輸出A2. 計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)乘法和除法的原理（1）無符號(hào)乘法算法流程圖：開始設(shè)置乘數(shù)、被乘數(shù)、累加器R1是否為0 Y NR1進(jìn)位右移 是否進(jìn)位 N YR0加入結(jié)果寄存器被乘數(shù)R0左移結(jié)束 硬件原理框圖： RDL乘數(shù)右移被乘數(shù)右移R0保存結(jié)果 判斷乘數(shù)末位 ALUWAR2R1乘數(shù)被乘數(shù)（2）無符號(hào)除法算法流程圖：開始初始化被除數(shù)R0，除數(shù)R1，商R2，計(jì)數(shù)器R3做減法余數(shù)為負(fù) N Y除數(shù)右移商左移除

12、數(shù)右移商左移商為1商為0結(jié)束結(jié)束做加法 N N計(jì)算余數(shù) Y Y輸出結(jié)果結(jié)束 硬件原理框圖： 商左移RDL除數(shù)右移R0（商） 判斷乘數(shù)末位 ALUR0（計(jì)數(shù)器）WAR2R1除數(shù)被除數(shù)3對應(yīng)于以上算法如何分配使用COP2000實(shí)驗(yàn)儀中的硬件（1）無符號(hào)乘法 硬件名稱實(shí)現(xiàn)算法功能描述寄存器R0 初始化時(shí)，用來存放被乘數(shù)； 在程序執(zhí)行的過程中，用來存放向左移位后的被乘數(shù)。寄存器R1 初始化時(shí)，用來存放乘數(shù)； 在程序執(zhí)行的過程中，用來存放向右移位后的乘數(shù)。寄存器R2計(jì)算時(shí)用來存放部分積和最后的積累加器A執(zhí)行ADD A,R?（加法）、SHL R?（左移一位）、SHR R?（右移一位）等命令時(shí)所必須使用的寄

13、存器。寄存器W執(zhí)行ADD A,R?（加法）、TEST R?,#II（測試R2的末位）等雙操作數(shù)命令時(shí)所必須使用的寄存器。左移門L用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)左移一位的運(yùn)算，并能夠控制該運(yùn)算后的結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。直通門D用來控制ALU的執(zhí)行結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。右移門R用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)右移一位的運(yùn)算，并能夠控制該運(yùn)算后的結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。程序計(jì)數(shù)器PC 控制程序按順序正常執(zhí)行； 當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，從數(shù)據(jù)線接收要跳轉(zhuǎn)的地址，使程序能夠按需要自動(dòng)執(zhí)行。 當(dāng)要從EM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，由PC提供地址。存儲(chǔ)器EM存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。微程序計(jì)數(shù)器PC向微程序存儲(chǔ)器M提供相應(yīng)微指令的地址。微程序存儲(chǔ)器M存儲(chǔ)相應(yīng)指令

14、的微指令。輸出寄存器OUT可以將運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出寄存器OUT（本實(shí)驗(yàn)未用）。堆棧ST當(dāng)存儲(chǔ)于累加器A的值將要受到破壞時(shí)，將其數(shù)據(jù)保存在堆棧ST中，使程序能夠正常地執(zhí)行。（2）無符號(hào)除法硬件名稱實(shí)現(xiàn)算法功能描述寄存器R0初始化時(shí)，用來存放被除數(shù)和計(jì)算后的余數(shù)。寄存器R1 初始化時(shí)，用來存放除數(shù)； 在程序執(zhí)行的過程中，用來存放向右移位后的除數(shù)。寄存器R2在程序執(zhí)行過程中，用來保存當(dāng)前算得的商。寄存器R3當(dāng)作計(jì)數(shù)器使用，用來控制程序是否結(jié)束。累加器A 計(jì)算時(shí)用來存放中間結(jié)果； 執(zhí)行ADD A,R?（加法）、SUB A,R?（減法）等命令時(shí)所必須使用的寄存器。寄存器W執(zhí)行SUB A,R?（減法）等雙

15、操作數(shù)命令時(shí)所必須使用的寄存器。左移門L用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)左移一位的運(yùn)算，并能夠控制該運(yùn)算后的結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。直通門D用來控制ALU的執(zhí)行結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。右移門R用來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)右移一位的運(yùn)算，并能夠控制該運(yùn)算后的結(jié)果是否輸出到數(shù)據(jù)總線。程序計(jì)數(shù)器PC 控制程序按順序正常執(zhí)行； 當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，從數(shù)據(jù)線接收要跳轉(zhuǎn)的地址，使程序能夠按需要自動(dòng)執(zhí)行。 當(dāng)要從EM中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，由PC提供地址。存儲(chǔ)器EM存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。微程序計(jì)數(shù)器PC向微程序存儲(chǔ)器M提供相應(yīng)微指令的地址。微程序存儲(chǔ)器M存儲(chǔ)相應(yīng)指令的微指令。輸出寄存器OUT可以將運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出寄存器OUT（本實(shí)驗(yàn)未用）。堆棧ST當(dāng)

16、存儲(chǔ)于累加器A的值將要受到破壞時(shí)，將其數(shù)據(jù)保存在堆棧ST中，使程序能夠正常地執(zhí)行。4在COP2000集成開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)全新的指令/微指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果如表所示（可按需要增刪表項(xiàng)）（1） 新的指令集（如果針對乘除法設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同指令集要分別列表）助記符機(jī)器碼1機(jī)器碼2指令說明_FATCH_ 000000xx00-03實(shí)驗(yàn)機(jī)占用，不可修改。復(fù)位后，所有寄存器清0，首先執(zhí)行 _FATCH_ 指令取指。MOVR?,#II000001xx04-07II將立即數(shù)II存放到寄存器R?中。MOV R?,A000010xx08-0B將寄存器A內(nèi)容送入寄存器R?中MOV A,R?000011xx0C-0F將寄存器R

17、?中的數(shù)放入累加器A中。ADD R?,A 000100xx10-13將累加器A中的數(shù)加入到寄存器R?中，并影響標(biāo)志位。ADD A,R?000101xx14-17將寄存器R?中的數(shù)加入到累加器A中SUB A,R?000110xx18-1B將寄存器A中的數(shù)據(jù)與R?中的內(nèi)容相減，結(jié)果存入A中。ADDR?,#II000111xx1C-1FII將寄存器R?中的數(shù)據(jù)與立即數(shù)相與,結(jié)果存入R?。NOT R?001000xx20-23將寄存器R?中的數(shù)據(jù)取反。RL R?001001xx24-27將寄存器R?中的數(shù)據(jù)邏輯左移一位。RR R?001010xx28-2B將寄存器R?中的數(shù)據(jù)邏輯右移一位。RLC R?

18、001011xx2C-2F將寄存器R?中的數(shù)據(jù)帶進(jìn)位左移一位。RRC R?001100xx30-33將寄存器R?中的數(shù)據(jù)帶進(jìn)位右移一位。CLR R?001101xx34-37將寄存器R?中的內(nèi)容清零。TEST R?001110xx38-3B測試寄存器R?中的內(nèi)容是否為零。ENDP001111xx3C-3F程序結(jié)束。JC MM010000XX 40-43MM若進(jìn)位標(biāo)志位置1，跳轉(zhuǎn)到MM地址。JZ MM010001XX 44-47MM若零標(biāo)志位置1，跳轉(zhuǎn)到MM地址。JMP MM010010 48-4BMM無條件跳轉(zhuǎn)到MM地址。（2） 新的微指令集助記符狀態(tài)微地址微程序數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)打入地址輸出運(yùn)算器

19、移位控制mPCPC_FATCH_T0 00CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+101FFFFFF浮空浮空A輸出+102FFFFFF浮空浮空A輸出+103FFFFFF浮空浮空A輸出+1MOV R?,#IIT104C7FBFF存儲(chǔ)器值EM寄存器R？PC輸出A輸出+1+1T005CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+106FFFFFF浮空A輸出+1+107FFFFFF浮空A輸出+1+1MOV R?,AT108FFFB9FALU直通寄存器R？浮空A輸出+1T009CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+10AFFFFFF浮空浮空A輸出+10BFFFFFF浮空浮

20、空A輸出+1MOV A,R?T10CFFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T00DCBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+10EFFFFFF浮空浮空A輸出+10FFFFFFF浮空浮空A輸出+1ADD R?,AT210FFF7EF寄存器值R?寄存器W浮空A輸出+1T111FFFB98ALU直通寄存器R？浮空A輸出+1T012CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+113FFFFFF浮空浮空A輸出+1ADD A,R?T214FFF7EF寄存器值R?寄存器W浮空A輸出+1T115FFFE90ALU直通寄存器A,標(biāo)志位C,Z浮空A輸出+1T016CBFFFF浮空指令寄存

21、器IR PC輸出A輸出寫入+117FFFFFF浮空浮空A輸出+1SUB A,R?T218FFF7EF寄存器值R？寄存器W浮空A輸出+1T119FFFE91ALU直通寄存器A,標(biāo)志位C,Z浮空減運(yùn)算+1T01ACBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+11BFFFFFF浮空浮空A輸出+1AND R?,#IIT31CC7FFEF存貯器值EM寄存器WPC輸出A輸出+1T21DFFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T11EFFFB9BALU直通寄存器R?浮空與運(yùn)算+1T01FCBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+1NOT R?T220FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空

22、A輸出+1T121FFFB9EALU直通寄存器R?浮空A取反+1T022CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+123FFFFFF浮空浮空A輸出+1RL R?T224FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T125FFF8DFALU左移寄存器R?,標(biāo)志位C,Z浮空A輸出左移+1T026CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+127FFFFFF浮空浮空A輸出+1RR R?T228FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T129FFF8BFALU右移寄存器R?,標(biāo)志位C,Z浮空A輸出右移+1T02ACBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+12BFFF

23、FFF浮空浮空A輸出+1RLC R?T22CFFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T12DFFFADFALU左移寄存器R?,標(biāo)志位C,Z浮空A輸出帶進(jìn)位左移+1T02ECBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+12FFFFFFF浮空浮空A輸出+1RRC R?T230FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T131FFFABFALU右移寄存器R?,標(biāo)志位C,Z浮空A輸出帶進(jìn)位右移+1T032CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+133FFFFFF浮空浮空A輸出+1CLR R?T334FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T235FFF7EF寄存器值R

24、?寄存器W浮空A輸出+1T136FFFB99ALU直通寄存器R？浮空減運(yùn)算+1T037CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+1TEST R?T338FFF7F7寄存器值R?寄存器A浮空A輸出+1T239FFF7EF寄存器值R?寄存器W浮空A輸出+1T13AFFFE92ALU直通寄存器R？,標(biāo)志位C,Z浮空或運(yùn)算+1T03BCBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+1ENDPT03CCBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+13DFFFFFF浮空浮空A輸出+13EFFFFFF浮空浮空A輸出+13FFFFFFF浮空浮空A輸出+1JC MMT140C6FFFF存貯器

25、值EM寄存器PCPC輸出A輸出+1寫入T041CBFFFF浮空指令寄存器IRPC輸出A輸出寫入+142FFFFFF浮空浮空A輸出+143FFFFFF浮空浮空A輸出+1JZ MMT144C6FFFF存貯器值EM寄存器PCPC輸出A輸出+1寫入T045CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+146FFFFFF浮空浮空A輸出+147FFFFFF浮空浮空A輸出+1JMP MMT148C6FFFF存貯器值EM寄存器PCPC輸出A輸出+1寫入T049CBFFFF浮空指令寄存器IR PC輸出A輸出寫入+14AFFFFFF浮空浮空A輸出+14BFFFFFF浮空浮空A輸出+15用設(shè)計(jì)完成的新指令集編

26、寫實(shí)現(xiàn)無符號(hào)二進(jìn)制乘法、除法功能的匯編語言程序（1）乘法4位乘法的算法流程圖與匯編語言程序清單：匯編語言程序清單：MOV R0,#07H ;初始化被乘數(shù)MOV R1,#05H ;初始化乘數(shù)CLR R2 ;R2 ;清零P1: TEST R1 ;測試乘數(shù)是否為0JZ W ;是0跳轉(zhuǎn)，程序結(jié)束RRC R1 ;進(jìn)位右移JC S ;CF=1,跳到SP2: RL R0 ;R0左移JMP P ;跳到PP3: MOV A,R0 ADD R2,A JMP Q P4: ENDPL: JMP L（2）除法 4位除法的算法流程圖與匯編語言程序清單：匯編語言程序清單： MOV R0,#63H ;初始化被除數(shù) MOV R

27、1,#08H ;初始化除數(shù) MOV A,R1 MOV R3,A RR R3 ;初始化計(jì)數(shù)器 CLR R2 ;清零商 TEST R1 ;檢驗(yàn)除數(shù)是否為0 JZ C0 ;是0，跳轉(zhuǎn)報(bào)錯(cuò) RL R1 RL R1 RL R1 RL R1 ;對齊被除數(shù)與除數(shù) MOV A,R0 SUB A,R1 ;判斷商是否不超過5位 JC B1 ;不超過，跳轉(zhuǎn) JMP C0 ;超過，報(bào)錯(cuò)B0: MOV A,R3 SUB A,R1 JZ C1 ;控制循環(huán)次數(shù) MOV A,R0 SUB A,R1 JC B1 JMP B2 ;余數(shù)為正，做減法B1: ADD A,R1 ;余數(shù)為負(fù)，做加法B2: MOV R0,A RR R1 ;

28、右移除數(shù) RLC R2 ;余數(shù)為負(fù)則C=1，左移上1；余數(shù)為正則C=0，左移上0 JMP B0 ;跳轉(zhuǎn)C0: MOV R0,#0FFH ;報(bào)錯(cuò) MOV R1,#0FFH MOV R2,#0FFH MOV R3,#0FFH JMP ENDDC1: NOT R2 ;取反得商 AND R2,#0FH ;商不超過4位ENDD: ENDPP: JMP P6上述程序的運(yùn)行情況（跟蹤結(jié)果）按下表填寫描述以上各程序運(yùn)行情況的內(nèi)容。按每個(gè)程序一張表進(jìn)行。1.乘法程序運(yùn)行的過程匯 編 指 令程序地址機(jī)器碼指令說明微程序PC mPC運(yùn)行時(shí)寄存器或存儲(chǔ)器的值MOV R0,#07H000407C7FBFFCBFFFF0

29、1020405R0=07,EM=07,IR=04MOV R1,#05H020505C7FBFFCBFFFF03040405R1=05,EM=05,IR=05CLR R20436FFF7F7FFF7EFCBFFFF0534353637IR=36,EM=36,R2=0,A=0,W=0TEST R10539FFF7F7FFF7EFFFFE92CBFFFF0638393A3BIR=39,EM=39,R1=05,A=05W=05JZ P4064412C6FFFFCBFFFF07084445EM=44,IR=44EM=12RRC R10831FFF7F7FFFABFCBFFFF09303132EM=31,

30、IR=31R1=02JC P309400EC6FFFFCBFFFF0A0E4041EM=40,IR=40EM=0EMOV A,R00E0CFFF7F7CBFFFF0F0C0DEM=0C,IR=0CR0=07,A=07ADD R2,A0F12FFF7EFFFFB98CBFFFF10101112EM=12,IR=12R2=0,W=0R2=07JMP P210480BC6FFFFCBFFFF110B4849EM=48,IR=48EM=0BRL R00B24FFF7F7FFF8DFCBFFFF0C242526EM=24,IR=24R0=07,A=07R0=0EJMP P10C4805C6FFFFCBF

31、FFF0D054849EM=48,IR=48EM=05TEST R10539FFF7F7FFF7EFFFFE92CBFFFF0638393A3BEM=39,IR=39R1=02,A=02W=02A=02JZ P4064412C6FFFFCBFFFF07084445EM=44,IR=44EM=12RRC R10831FFF7F7FFFABFCBFFFF09303132EM=31,IR=31R1=02,A=02R1=01JC P309400EC6FFFFCBFFFF0A0E4041EM=40,IR=40EM=0ERL R00B24FFF7F7FFF8DFCBFFFF0C242526EM=24,IR

32、=24R0=0E,A=0ER0=1CJMP P10C4805C6FFFFCBFFFF0D054849EM=48,IR=48EM=05TEST R10539FFF7F7FFF7EFFFFE92CBFFFF0638393A3BEM=39,IR=39R1=01,A=01W=01A=01JZ P4064412C6FFFFCBFFFF07084445EM=44,IR=44EM=12RRC R10831FFF7F7FFFABFCBFFFF09303132EM=31,IR=31R1=01,A=01R1=00JC P309400EC6FFFFCBFFFF0A0E4041EM=40,IR=40EM=0EMOV

33、A,R00E0CFFF7F7CBFFFF0F0C0DEM=0C,IR=0CR0=1C,A=1CADD R2,A0F12FFF7EFFFFB98CBFFFF10101112EM=12,IR=12R2=07,W=07R2=23JMP P210480BC6FFFFCBFFFF110B4849EM=48,IR=48EM=0BRL R00B24FFF7F7FFF8DFCBFFFF0C242526EM=24,IR=24R0=1C,A=1CR0=38JMP P10C4805C6FFFFCBFFFF0D054849EM=48,IR=48EM=05TEST R10539FFF7F7FFF7EFFFFE92CBF

34、FFF0638393A3BEM=39,IR=39R1=00,A=00W=00A=00JZ P4064412C6FFFFCBFFFF07124445EM=44,IR=44EM=12ENDP123CCBFFFF133CEM=3C,IR=3CJMP L134813C6FFFFCBFFFF14134849EM=48,IR=48EM=132.除法程序運(yùn)行的過程匯 編 指 令程序地址機(jī)器碼指令說明微程序PC mPC運(yùn)行時(shí)寄存器或存儲(chǔ)器的值MOV R0,#63H000463C7FBFFCBFFFF01020405EM=04,IR=04EM=63,R0=63MOV R1,#08H020508C7FBFFCBF

35、FFF03040405EM=05,IR=05EM=08,R1=08MOV A,R1040DFFF7F7CBFFFF050C0DEM=0D,IR=0DR1=08,A=08MOV R3,A050BFFFB9FCBFFFF060809EM=0B,IR=0BR3=08RR R3062BFFF7F7FFF8BFCBFFFF0728292AEM=2B,IR=2BA=08,R3=08R3=04CLR R20736FFF7F7FFF7EFFFFB99CBFFFF0834353637EM=36,IR=36R2=0,A=0W=0TEST R10839FFF7F7FFF7EFFFFE92CBFFFF0938393A

36、3BEM=39,IR=39R1=08,A=08W=08JZ C0094425C6FFFFCBFFFF0A0B4445EM=44,IR=44EM=25RL R10B25FFF7F7FFF8DFCBFFFF0C242526EM=25,IR=25R1=10,A=10R1=20RL R10C25FFF7F7FFF8DFCBFFFF0D242526EM=25,IR=25R1=08,A=08R1=40RL R10D25FFF7F7FFF8DFCBFFFF0E242526EM=25,IR=25R1=20,A=20R1=10RL R10E25FFF7F7FFF8DFCBFFFF0F242526EM=25,IR

37、=25R1=40,A=40R1=80MOV A,R00F0CFFF7F7CBFFFF100C0DEM=0C,IR=0CR0=63,A=63FFF7EF1019FFF7EFFFFE91CBFFFF1118191AEM=19,IR=19R1=80,W=80A=E3JC B111401FC6FFFFCBFFFF121F4041EM=40,IR=40EM=1FADD A,R11F15FFF7EFFFFE90CBFFFF20141516EM=15,IR=15R1=80,W=80A=63MOV R0,A2008FFFB9FCBFFFF210809EM=08,IR=08R0=63RR R12129FFF7F

38、7FFF8BFCBFFFF2228292AEM=29,IR=29R1=80,A=80R1=40RLC R2222EFFF7F7FFFADFCBFFFF232C2D2EEM=2E,IR=2ER2=0,A=0R2=01JMP B0234815C6FFFFCBFFFF24154849EM=48,IR=48EM=15MOV A,R3150FFFF7F7CBFFFF160C0DEM=0F,IR=0FR3=04,A=04SUB A,R11619FFF7EFFFFE91CBFFFF1718191AEM=19,IR=19R1=40,W=40A=C4JZ C117442FC6FFFFCBFFFF18194445

39、EM=44,IR=44EM=2FMOV A,R0190CFFF7F7CBFFFF1A0C0DEM=0C,IR=0CR0=63,A=63SUB A,R11A19FFF7EFFFFE91CBFFFF1B18191AEM=19,IR=19R1=40,W=40A=23JC B11B401FC6FFFFCBFFFF1C1D4041EM=40,IR=40EM=1FJMP B21D4820C6FFFFCBFFFF1E204849EM=48,IR=48EM=20MOV R0,A2008FFFB9FCBFFFF210809EM=08,IR=08R0=23RR R12129FFF7F7FFF8BFCBFFFF22

40、28292AEM=29,IR=29R1=40,A=40R1=20RLC R2222EFFF7F7FFFADFCBFFFF232C2D2EEM=2E,IR=2ER2=01,A=01R2=02JMP B0234815C6FFFFCBFFFF24154849EM=48,IR=48EM=15MOV A,R3150FFFF7F7CBFFFF160C0DEM=0F,IR=0FR3=04,A=04SUB A,R11619FFF7EFFFFE91CBFFFF1718191AEM=19,IR=19R1=20,W=20A=E4JZ C117442FC6FFFFCBFFFF18194445EM=44,IR=44EM=2FMOV A,R0190CFFF7F7CBFFFF