《 計(jì)算機(jī)組成原理B》課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

華北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告PAGE 第2頁實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)學(xué)期20至20學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生所在院部計(jì)算機(jī)學(xué)院年級20專業(yè)班級計(jì)科B學(xué)生姓名學(xué)號任課教師實(shí)驗(yàn)成績計(jì)算機(jī)學(xué)院制

實(shí)驗(yàn)報(bào)告須知學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時，必須為打印稿（A4紙）。頁面空間不夠，可以順延。學(xué)生應(yīng)該填寫的內(nèi)容包括：封面相關(guān)欄目、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、時間、目的、設(shè)備環(huán)境、內(nèi)容、結(jié)果及分析等。教師應(yīng)該填寫的內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)成績、教師評價等。教師根據(jù)本課程的《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，評定學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績；要求在該課程期末考試前將實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給任課教師。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，所涉及的程序，文檔等在交實(shí)驗(yàn)報(bào)告前，拷貝給任課教師。任課教師統(tǒng)一刻錄成光盤，與該課程的期末考試成績一同上交到系里存檔。未盡事宜，請參考該課程的實(shí)驗(yàn)大綱和教學(xué)大綱。

《計(jì)算機(jī)組成原理B》課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告開課實(shí)驗(yàn)室：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)室2014年11月26日實(shí)驗(yàn)題目指令擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳钊肓私饨虒W(xué)計(jì)算機(jī)微程序控制器的組成和設(shè)計(jì)技術(shù)，包括Am2910器件的功能與具體用法，教學(xué)計(jì)算機(jī)的總體組成和部件之間的連接方法，總之應(yīng)該深入理解控制器部件的組成、設(shè)計(jì)、控制與使用等諸項(xiàng)知識。二、設(shè)備與環(huán)境TEC-XP+教學(xué)機(jī)，微機(jī)(裝有WindowsXP、ISPLEVER、ispVMSystem等軟件)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在現(xiàn)有的基本指令系統(tǒng)上，擴(kuò)展2條指令：NXOR、ADRM。實(shí)驗(yàn)步驟1、擴(kuò)展的2條指令的格式及功能（1）NXORDR,SR 實(shí)現(xiàn)的功能：將DR與SR異或之后再取非。 尋址方式：寄存器尋址方式。 操作碼編碼：IR==[(0,0,1,0,0,0,1,0)]； 微程序步數(shù)：一步(NXORDR,SR)； 微程序入口地址：80。（2）ADRWDR,[SR] 實(shí)現(xiàn)的功能：將DR與地址為SR中的字單元相加，所得到的結(jié)果送入到DR。 尋址方式：寄存器尋址方式、寄存器間接尋址方式。 操作碼編碼：IR==[(1,1,1,0,0,0,1,1)]； 微程序步數(shù)：三步(SR->IB->AR DR->Q Q+DR->DR)； 微程序入口地址：83。2、指令對應(yīng)的微程序序號指令入口地址下址CI3-0SCC3-0MVRI2-0I8-6I5-3B口A口SSTSSHSCIDC2DC11

NXORDR,SR8030304,13,78,81,00,02ADRMDR,[SR]8300E04,41,00,80,03,000E

4,30,08,00,00,030301,63,08,00,00,0 NXOR指令各字段值意義： 入口地址為80H:指令的存儲地址為80H。 指令下址為30H:有指定跳轉(zhuǎn)地址30H。 CI3-0,SCC3-0為30H:表示轉(zhuǎn)移，執(zhí)行下址的地址。 MVR,I2-0為4，1:無內(nèi)存或串口讀寫操作，數(shù)據(jù)來源有寄存器A和寄存器B。 I8-I6,I5-I3為3，7：表示將結(jié)果輸出，該條命令執(zhí)行的是異或非運(yùn)算。 B口，A口為8，8：A口的地址為1000B,表示該條微指令用到外部指定的A寄存器， B口的地址為1000B,表示該條微指令用到外部指定的B寄存器。 SST,SSHSCI為1，0：表示狀態(tài)寄存器保持不變，無低位進(jìn)位或移位。 DC2,DC1為0，0：表示不操作，沒有輸出到內(nèi)總線。ADRM指令各字段值意義： 第一步(SR->IB->AR)： 微址為83H:指令的存儲地址為83H。 指令下址為00H:沒有指定跳轉(zhuǎn)地址，順序執(zhí)行下一條微程序。 I3-0,SCC3-0為E0H:表示順序執(zhí)行。 MVR,I2-0為4，4:無內(nèi)存或串口讀寫操作，數(shù)據(jù)來源只有一個寄存器A。 I8-I6,I5-I3為1，0：表示將結(jié)果輸出，該條命令執(zhí)行的是加法運(yùn)算。 B口，A口為0，8：A口的地址為1000B,表示該條微指令用到外部指定的A寄存器， 無B寄存器。 SST,SSHSCI為0，0：表示狀態(tài)寄存器保持不變，無低位進(jìn)位或移位。 DC2,DC1為3，0：表示地址寄存器接收，沒有輸出到內(nèi)總線。 第二步(DR->Q)： 微址為84H:指令的存儲地址為84H。 指令下址為00H:沒有指定跳轉(zhuǎn)地址，順序執(zhí)行下一條微程序。 I3-0,SCC3-0為E0H:表示順序執(zhí)行。 MVR,I2-0為4，3:無內(nèi)存或串口讀寫操作，數(shù)據(jù)來源只有一個寄存器B。 I8-I6,I5-I3為0，0：表示將結(jié)果輸出，該條命令執(zhí)行的是加法運(yùn)算。 B口，A口為8，0：B口的地址為1000B,表示該條微指令用到外部指定的B寄存器， 無A寄存器。 SST,SSHSCI為0，0：表示狀態(tài)寄存器保持不變，無低位進(jìn)位或移位。 DC2,DC1為0，0：表示不操作，沒有輸出到內(nèi)總線。 第三步(Q+DR->DR)： 微址為85H:指令的存儲地址為85H。 指令下址為30H:有指定跳轉(zhuǎn)地址30H。 I3-0,SCC3-0為30H:表示轉(zhuǎn)移，執(zhí)行下址的地址。 MVR,I2-0為1，6:表示讀內(nèi)存，數(shù)據(jù)來源有寄存器D和寄存器Q。 I8-I6,I5-I3為3，0：表示將結(jié)果輸出，該條命令執(zhí)行的是加法運(yùn)算。 B口，A口為8，0：B口的地址為1000B,表示該條微指令用到外部指定的B寄存器， 無A寄存器。 SST,SSHSCI為0，0：表示狀態(tài)寄存器保持不變，無低位進(jìn)位或移位。 DC2,DC1為0，0：表示不操作，沒有輸出到內(nèi)總線。3、ABEL語言源程序編輯以及JED文件生成 （1）指令OP定義：22，A1，E3，E9 NXOR=(IR==[0,0,1,0,0,0,1,0]); ADRM=(IR==[1,1,1,0,0,0,1,1]);（2）微指令地址定義：80，83，84，85 MA80=(Y==[1,0,0,0,0,0,0,0]); MA83=(Y==[1,0,0,0,0,0,1,1]); MA84=(Y==[1,0,0,0,0,1,0,0]); MA85=(Y==[1,0,0,0,0,1,0,1]); （3）入口地址定義：80(10000000),83(10000011)D0 =!C_M&(!_MAP&(ADRM#SUB#OR#CMP#MVRR#DEC#SHR#JR#PSHF#PUSH#POP#POPF#STRR#LDRR#LDPC#MVRD#CALA#RET#IRET#DI#ASR#RCR#STC#LDRA#LDRX#STRA#STRX#SBB#JRS#JRNS)#NXTADDR0&!_PL)&!Bit8;D1 =!C_M&(!_MAP&(ADRM#AND#OR#TEST#MVRR#SHL#SHR#IN_#OUT#POP#POPF#LDRR#LDPC#JMPA#CALA#RET#IRET#NOT#ASR#CLC#STC#JMPR#LDRA#STRA)#NXTADDR1&!_PL)&!Bit8;...D（4）下址定義：MA80:30,MA83:00,MA84:00,MA85:30,7 =!C_M&(!_MAP&(NXOR#ADRM#SWRM)#NXTADDR7&!_PL)&!Bit8;NXTADDR5 :=!C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA13#MA14#MA16#MA18#MA1A#MA1C#MA1E#MA22#MA24#MA30#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA63#MA66#MA68#MA69#MA6A#MA80#MA85)&!Bit8;NXTADDR4 :=!C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA16#MA17#MA18#MA1A#MA1C#MA1D#MA22#MA24#MA30#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA63#MA66#MA69#MA6A#MA80#MA85)&!Bit8;（5）差別測試字段定義：MA80:30,MA81:E0,MA82:30,MA83:E0,MA84:E0,MA85:30,MA8A:E0,MA8B:E0,MA8C:E0,MA8D:30CI3 :=!C_M&(MA00#MA01#MA02#MA19#MA1B#MA89#MA1F#MA20#MA21#MA23#MA3A#MA3B#MA3C #MA3D#MA3E#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA62#MA64#MA65#MA67#MA89#MA83#MA84)&NRST&!Bit8;CI2 :=!C_M&(MA00#MA01#MA02#MA19#MA1B#MA89#MA1F#MA20#MA21#MA23#MA3A #MA3B#MA3C#MA3D#MA3E#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA62#MA64 #MA65#MA67#MA83#MA84)&NRST&!Bit8;...CI0:=!C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E #MA0F#MA10#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA16#MA17#MA18#MA1A#MA1C#MA1D #MA1E#MA22#MA24#MA30#MA31#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56 #MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA63#MA66#MA68#MA69 #MA6A#MA80#MA85)&NRST&!Bit8;MVR定義:MA80:4,MA83:4,MA84:4,MA85:1...#MA1E#MA1F#MA21#MA23#MA30#MA31#MA3A#MA3B#MA3D#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA64#MA66#MA67#MA69#MA6A#MA80#MA83#MA84);（7）I2-0定義:MA80:1,MA83:4,MA84:3,MA85:6I200:=(MA0B#MA11#MA12#MA14#MA1A#MA1B#MA89#MA1C#MA20#MA24#MA30#MA3C#MA3F# MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA62#MA65#MA66#MA6A#MA83#MA85);I100:=(MA01#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA12#MA13#MA14#MA15#MA17#MA19#MA1C#MA1D #MA1E#MA1F#MA20#MA21#MA22#MA23#MA24#MA30#MA31#MA3B#MA3D#MA3E #MA3F#MA52#MA53#MA54#MA55#MA5B#MA5C#MA5D#MA5F#MA60#MA61#MA63 #MA64#MA67#MA84#MA85);!I000:=!(MA00#MA01#MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F #MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA17#MA19#MA1C#MA1D#MA1E#MA1F#MA20 #MA21#MA23#MA24#MA30#MA31#MA3B#MA3D#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53 #MA54#MA55#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61#MA62#MA63#MA64 #MA67#MA6A#MA80#MA84);B口A口定義:MA80:8,8MA83:0,8;MA84:8,0;MA85:8,0;B30=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E #MA0F#MA19#MA1C#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA63#MA80#MA84#M A85);A30=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA1A#MA1B#MA89#MA50#MA51 #MA5A#MA5E#MA62#MA66#MA80#MA83);SSTSSHSCI定義:MA80:1,0;MA83:0,0;MA84:0,0;MA85:0,0;...SST000:=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0C#MA0D#MA0F#MA50#MA51 #MA52#MA53#MA55#MA56#MA80);...（10）DC2DC1定義:MA80:0,0;MA83:3,0;MA84:0,0;MA85:0,0;DC2_100:=(MA00#MA01#MA12#MA15#MA17#MA19#MA1B#MA89#MA1D#MA1E#MA1F#MA21#MA23 #MA31#MA3A#MA3B#MA3D#MA58#MA59#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61 #MA62#MA64#MA67#MA83);DC2_000:=(MA00#MA01#MA02#MA12#MA15#MA17#MA19#MA1B#MA89#MA1D#MA1E#MA1F#MA21 #MA23#MA31#MA3A#MA3B#MA3C#MA3D#MA59#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61#MA62#MA64#MA67#MA83); 4、生成JED文件的整個操作過程啟動LatticeSemiconductor公司IspVMSystem軟件，彈出主界面：(1)雙擊lc4256.syn，啟動ispLEVER (2)雙擊.abl文件 (3)雙擊CompileLogic進(jìn)行編譯(4)雙擊JEDECFile,生成.jed文件(3)雙擊軟件找到的設(shè)備LC4256v，通過Browse按鈕選擇已經(jīng)編譯好的JED文件，單擊OK.重新回到主界面，點(diǎn)擊GO命令進(jìn)行編程，編程成功后關(guān)閉編程窗口。五、編程驗(yàn)證及結(jié)果分析1.NXOR指令運(yùn)行結(jié)果：NXOR指令結(jié)果分析：將R0寄存器賦值為0100，R1寄存器賦值為0001。然后，將編碼的指令NXOR用機(jī)器碼表示即2201(表示執(zhí)行NXORR0,R1指令)。輸入RET語句表程序結(jié)束。通過G2000執(zhí)行剛才所編寫的程序，得到結(jié)果為R0=FEFE，結(jié)果正確。2.ADRM指令執(zhí)行結(jié)果： ADRM指令結(jié)果分析：將R1賦值為1000，R2賦值為2250。然后，將編碼的指令A(yù)DRM用機(jī)器碼表示即E312(表示執(zhí)行ADRMR1,[R2]指令)。在2005輸入RET語句表程序結(jié)束。利用E命令修改2250單元值為0010再通過G2000開始執(zhí)行程序，結(jié)果正確（R1=1000+0010）。