實驗五-模型機綜合實驗

計算機組成原理實驗五：模型機綜合實驗PAGE6實驗五模型機綜合實驗(微程序控制器)一、實驗?zāi)康模海?）認識模型機的缺省指令/微指令系統(tǒng)，熟悉了此套指令/微指令（2）了解并學(xué)會COP2000軟件的使用方法，工作過程。二、實驗要求：使用COP2000計算機組成原理實驗軟件輸入、修改程序，匯編成機器碼并下載到實驗儀上，由軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)單指令執(zhí)行、單微指令執(zhí)行、全速執(zhí)行，并在軟件上觀察指令或微指令執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)的走向、各控制信號的狀態(tài)、各寄存器的值三、實驗說明：在綜合實驗中，模型機作為一個整體來工作的，所有微程序的控制信號由微程序存儲器uM輸出，而不是由開關(guān)輸出。在做綜合實驗之前，先用8芯電纜連接J1和J2，這樣實驗儀的監(jiān)控系統(tǒng)會自動打開uM的輸出允許，微程序的各控制信號就會接到各寄存器、運算器的控制端口。此綜合實驗使用的指令是模型機的缺省指令/微指令系統(tǒng)。等做完本綜合實驗，熟悉了此套指令/微指令后，用戶可以自己設(shè)計的指令/微指令系統(tǒng)。在用微程序控制方式做綜合實驗時，在給實驗儀通電前，拔掉實驗儀上所有的手工連接的接線，再用8芯電纜連接J1和J2，控制方式開關(guān)撥到“微程序控制”方向。若想用COP2000軟件控制組成原理實驗儀，就要啟動軟件，并用快捷圖標的“設(shè)置”功能打開設(shè)置窗口，選擇實驗儀連接的串行口，然后再按“連接COP2000實驗儀”按鈕接通到實驗儀。四、實驗過程：實驗1、數(shù)據(jù)傳送實驗/輸入輸出實驗（1）在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序MOVA,#12HMOVA,R0MOVA,@R0MOVA,01HINOEND（2）將程序另存為EX1.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C12MOVA，#12立即數(shù)12H送到累加器A0270MOVA，R0寄存器R0送到累加器A0374MOVA，@R0R0間址的存儲器內(nèi)容送到累加器A047801MOVA，01存儲器01單元內(nèi)容送到累加器A06C0IN端口IN內(nèi)容輸入到累加器A07C4OUT累加器A內(nèi)容輸出到端口OUT（3）按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。實驗2、數(shù)據(jù)運算實驗（加/減/與/或）（1）在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序ADDCA,R1SUBA,@R0ANDA,#55HORA,02HEND（2）將程序另存為EX2.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明0021ADDCA，R1累加器A的值加上寄存器R1加進位0135SUBA，@R0累加器A減去R1間址的存儲器內(nèi)容025C55ANDA，#55累加器A邏輯與立即數(shù)55H046802ORA，02累加器A邏輯或存儲器02單元的內(nèi)容（3）按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。(見“EX2.ASM程序跟蹤結(jié)果”詳細介紹)（4）在了解數(shù)據(jù)運算的原理，可以加上一些數(shù)據(jù)傳輸指令給累加器A或寄存器R?賦值，再運算，并觀察運算結(jié)果。實驗3、移位/取反實驗（1）在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序MOVA，#55HRRARLCACPLAEND（2）將程序另存為EX3.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C55MOVA，#55立即數(shù)55H存入累加器A02D0RRA不帶進位右移累加器A03DCRLCA帶進位左移累加器A04E4CPLA累加器A內(nèi)容取反（3）按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。實驗4、轉(zhuǎn)移實驗（1）在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序MOVA，#01LOOP：SUBA，#01JCLOOPJZLOOPJMP0CPLAEND（2）將程序另存為EX4.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C01MOVA，#01立即數(shù)01H存入累加器A023C01SUBA，#01累加器A減104A002JC02若有進位跳到程序02地址06A402JZ02若A=0跳轉(zhuǎn)到程序02地址08AC00JMP00無條件跳轉(zhuǎn)到程序開始（3）按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。觀察在條件滿足和不滿足的情況下，條件跳轉(zhuǎn)是否正確執(zhí)行。(見“EX4.ASM程序跟蹤結(jié)果”詳細介紹)實驗5、調(diào)用實驗（1）在COP2000軟件中的源程序窗口輸入下列程序MOVA，#00HLOOP:CALLINCAJMPLOOPINCA:ADDA,#1RETEND（2）將程序另存為EX5.ASM，將程序匯編成機器碼，反匯編窗口會顯示出程序地址、機器碼、反匯編指令。程序地址機器碼反匯編指令指令說明007C55MOVA，#00立即數(shù)00H存入累加器A02BC06CALL06調(diào)用子程序04AC02JMP02跳轉(zhuǎn)到02地址，循環(huán)執(zhí)行061C01ADDA,#01累加器A加108CCRET子程序返回(3)按快捷圖標的F7，執(zhí)行“單微指令運行”功能，觀察執(zhí)行每條微指令時，寄存器的輸入/輸出狀態(tài)，各控制信號的狀態(tài)，PC及uPC如何工作。觀察在調(diào)用子程序和從子程序返回時，堆棧的工作情況。五、實驗心得初次接觸這樣的實驗，剛開始覺得很茫然，不知道從何處著手，但通過老師的指導(dǎo)后，慢慢地就理解了做這個實驗的要求和目的。本實驗要求我們熟悉實驗儀的各個模塊和它的功能，通過實驗，淺顯的理解了計算機內(nèi)部各個部件的功能，各個寄存器的連接方式和數(shù)據(jù)流通方式。一開始在書上看到的一些什么指令系統(tǒng)、微指令等等東西的時候不知所云，因為他們都是計算機能夠識別而我們很難認識的。此外，他們聽上去又很抽象，感覺跟人的思維完全不同，不不能從形象的角度來見識見識他們，所以很難理解。但是在這次試驗后，我對它就有了