實(shí)驗(yàn)四 微程序控制器實(shí)驗(yàn)教材

PAGEPAGE1南京工程學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)實(shí)驗(yàn)學(xué)生班級(jí)K網(wǎng)絡(luò)工程121實(shí)驗(yàn)學(xué)生姓名王云峰學(xué)號(hào)240121525實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)信息樓A115實(shí)驗(yàn)四微程序控制器實(shí)驗(yàn)同組同學(xué)李翔240121515朱賽杰240121533實(shí)驗(yàn)日期12月11日實(shí)驗(yàn)儀器號(hào)TEC-XP+14S022實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瘴⒊绦蚩刂破鞯慕M成及工作過(guò)程，初步掌握TEC-XP+機(jī)的數(shù)據(jù)通路。理解動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì)的概念，初步掌握在TEC-XP+機(jī)上設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)新指令的步驟。從指令的微操作序列層次上理解指令的執(zhí)行過(guò)程，明確指令的格式及尋址方式，初步掌握TEC-XP+機(jī)微指令的格式及各字段的含義。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容理解基本指令（ADC、LDRA、CALR）的格式、數(shù)據(jù)通路、微程序流程和微指令各字段的含義，使用手撥開(kāi)關(guān)輸入機(jī)器指令，在單步運(yùn)行方式下，觀察和記錄實(shí)現(xiàn)各指令的微碼；理解擴(kuò)展指令（ADC、LDRA、CALR）的格式、數(shù)據(jù)通路、微程序流程和微指令各字段的含義，使用手撥開(kāi)關(guān)輸入機(jī)器指令，在單步運(yùn)行方式下，觀察和記錄實(shí)現(xiàn)各指令的微碼；設(shè)計(jì)驗(yàn)證程序，驗(yàn)證擴(kuò)展指令(ADC、LDRA、CALR）并記錄驗(yàn)證結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果設(shè)計(jì)新指令步驟(1).明確指令格式及功能(2).數(shù)據(jù)通路(3).畫(huà)微程序流程圖(4).微程序代碼化微碼(5).將微碼加載到微控存中(6).驗(yàn)證2.運(yùn)行結(jié)果【1】選擇基本指令的A組指令中的ADD指令，觀察其節(jié)拍流程<1>置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=0000000000000001；（表示指令A(yù)DDR0，R1）<2>按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；<3>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；（本拍完成公共操作0→PC、DI#=0）<4>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；（本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC）<5>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；（本拍完成公共操作MEM→IR）<6>以上三步為公共操作，其它指令同；<7>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示00000100；（本拍完成/MAP操作功能）<8>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00000100，下址的指示燈顯示00110000(本拍執(zhí)行ADD指令，DR←DR+SR操作)。<9>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#公共操作功能）<10>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；(本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作功能)/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0(2)10000101100101010101000001111000(3)10000101100101010101000001111000(4)10001101000001010101000001011110(5)00100000000100000000000000001000(7)10000000100000000000000000000000(8)10000101100000000001001000000000(9)10011100000000000000000000000011(10)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H04H20H1000000010000000000000000000000004H30H30H1000010110000000000100100000000030H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H30H10001101000001010101000001011110【2】選擇基本指令的B組指令中的MVRD指令，觀察其節(jié)拍流程<1>置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=1000100000000000；（表示指令MVRD）<2>按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；<3>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；<4>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；<5>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；<6>以上三步為公共操作，其它指令同。<7>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示00011101；<8>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00011101，下址的指示燈顯示00011100；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作）<9>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00011100，下址的指示燈顯示00110000；（本拍完成MEM→DR、CC#=0操作）<10>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作）<11>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作功能）/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0（2）10000101101101010101000001111000（3）10000101100101010101000001111000（4）10001101000001010101000001011110（5）00100001100000000000000000001000（7）10000000100000000000000000001000（8）10001101000001010101000001011000（9）00111101100000000000000000000000(10)10011100000000000000000000000011(11)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H1DH20H100000001000000000000000000010001DH1CH30H100011010000010101010000010110001CH30H30H0011110110000000000000000000000030H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H30H10001101000001010101000001011110【3】選擇基本指令的D組指令中的CALA指令，觀察其節(jié)拍流程<1>置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=1100111000000000；（表示指令CALA）<2>按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；<3>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；<4>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；<5>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；<6>以上三步為公共操作，其它指令同。<7>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示00011111；<8>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00011111，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作）<9>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00100000，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成MEM→Q操作）<10>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00100001，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成SP-1→SP、→AR操作）<11>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00100010，下址的指示燈顯示00110000；（本拍完成PC→MEM、Q→PC、CC#=0操作）<12>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作）<13>按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作）/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0（2）10000101101101010101000001111000（3）10000101100101010101000001111000（4）10001101000001010101000001011110（5）00100001100000000000000000001000（7）10000000100000000000000000001000（8）10001101000001010101000001011000（9）00111100000000000000000000000000(10)10001101100101000000000000011000(11)00001001000001010101000000000001(12)10011100000000000000000000000011(13)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H1FH20H100000001000000000000000000010001FH00HE0H1000110100000101010100000101100020H00HE0H0011110000000000000000000000000021H00H00H1000110110010100000000000001100022H30H30H0000100100000101010100000000000130H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H32H10001101000001010101000001011110【1】在單步方式下，通過(guò)指示燈觀察各類(lèi)擴(kuò)展指令的微碼。<1>選擇擴(kuò)展指令的A組指令中的ADC指令，觀察其節(jié)拍流程置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=0010000000000000；（表示指令A(yù)DC）按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；以上三步為公共操作，其它指令同。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示01010000；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示01010000，下址的指示燈顯示00110000；（本拍完成DR+SR+CF→DR操作）按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q、CC#=INT#操作）(10)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作）/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0（2）10000101100101010101000001111000（3）10000101100101010101000001111000（4）10001101000001010101000001011110（5）00100000100000000000000001001000（7）10000000100000000000000000000000（8）10000101100000000000001010000000（9）10011100000000000000000000000011(10)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H50H20H1000000010000000000000000000000050H30H30H1000010110000000000000101000000030H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H30H10001101000001010101000001011110【2】選擇擴(kuò)展指令的C組指令中的LDRA指令，觀察其節(jié)拍流程(01)置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=1110010000000000；（表示指令LDRA）(01)按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；(02)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；(03)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；(04)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；(05)以上三步為公共操作，其它指令同。(06)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示01011011；(07)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示01011011，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作）(08)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示01011100，下址的指示燈顯示00011100；（本拍完成MEM→AR操作）(09)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00011100，下址的指示燈顯示00110000；（本拍完成MEM→DR操作）按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q操作）(11)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作）/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0(1)10000101100101010101000001111000(2)10000101100101010101000001111000(3)10001101000001010101000001011110(4)00100000100000000000000001001000(6)10000000100000000000000000000000(7)10001101000001010101000001011000(8)00111100100000000000000000011000(9)00111101100000000000000000011000(10)10011100000000000000000000000011(11)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H5BH20H100000001000000000000000000000005BH00HE0H100011010000010101010000010110005CH1CH30H001111001000000000000000000110001CH30H30H0011110110000000000000000001100030H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H30H10001101000001010101000001011110【3】選擇擴(kuò)展指令的C組指令中的CALR指令，觀察其節(jié)拍流程(01)置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW=1110000000000000；（表示指令CALR）(02)按RESET按鍵；指示燈Microp亮（只要選擇微程序，該燈在指令執(zhí)行過(guò)程中一直亮），其它燈全滅；(03)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；(04)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅；(05)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅；(06)以上三步為公共操作，其它指令同。(07)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000，微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示01100100；(08)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示01100100，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成SP-1→SP、AR操作）(09)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址指示燈顯示01100101，下址的指示燈顯示00000000；（本拍完成PC→MEM操作）按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示01100110，下址的指示燈顯示00110000；（本拍完成SR→PC操作）按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010，微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010；（本拍完成STR→Q操作）(12)按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000，微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010；（本拍完成PC→AR、PC+1→PC操作）/MIO/WEI2-0I8-6I5-3BASSTSSHSCIDC22-0DC12-0（2）10000101100101010101000001111000（3）10000101100101010101000001111000（4）10001101000001010101000001011110（5）00100000100000000000000001001000（7）10000000100000000000000000000000（8）10001101100101000000000000011000（9）00010000100000000101000000000001(10)10010001100001010000000000000000(11)10011100000000000000000000000011(12)10001101000001010101000001011110微地址下址+順序/MIOI2-0I8-6I5-3BASSTSSHDC2DC1/WESCI2-02-000H00H00H1000010110010101010100000111100000H00HE0H1000010110010101010100000111100001H00HE0H1000110100000101010100000101111002H00HE0H0010000000010000000000000000100003H64H20H1000000010000000000000000000000064H00HE0H1000110110010100000000000001100065H00HE0H0001000010000000010100000000000166H30H30H1001000110000101000000000000000030H3AH32H1001110000000000000000000000001131H02H30H10001101000001010101000001011110【1】測(cè)試ADC指令。<1>在命令行提示符狀態(tài)下輸入：A2000↙屏幕將顯示：2000：從地址2000H開(kāi)始輸入下列程序：2000:MVRDR0,0101；給R0賦值01012002:MVRDR1,1010；給R1賦值10102004:↙在命令行提示符狀態(tài)下輸入：A2006↙2006:RET2007:↙擴(kuò)展指令STC、ADC不能用A命令鍵入，必須用E命令在相應(yīng)的內(nèi)存地址鍵入操作碼所有擴(kuò)展指令都必須用E命令鍵入。用E命令輸入STC、ADCR0,R1的代碼，在命令行提示符狀態(tài)下輸入：E2004↙2004:6D002005：20012006:↙<2>用G命令運(yùn)行前面剛鍵入源程序，在命令行提示符狀態(tài)下輸入：G2000↙<3>用R命令察看寄存器的內(nèi)容，在命令行提示符狀態(tài)下輸入R↙運(yùn)行結(jié)果應(yīng)為R0=1112R1=1010?！?】測(cè)試CALR指令.設(shè)計(jì)一個(gè)有讀寫(xiě)內(nèi)存和子程序調(diào)用指令的程序,功能是讀出內(nèi)存中的字符，將其顯示到顯示器的屏幕上，轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)字母后再寫(xiě)回存儲(chǔ)器原存儲(chǔ)區(qū)域。<1>將被顯示的6個(gè)字符‘A’~‘F’送入到內(nèi)存20F0H開(kāi)始的存儲(chǔ)區(qū)域中。在命令行提示符狀態(tài)下輸入：E20F0↙屏幕將顯示：20F0內(nèi)存單元原值：按下列格式輸入：20F0內(nèi)存原值：0041內(nèi)存原值：0042內(nèi)存原值：0043內(nèi)存原值：0044內(nèi)存原值：0045內(nèi)存原值：0046↙<2>在命令行提示符狀態(tài)下輸入：A2080↙從地址2080H開(kāi)始輸入下列程序：MVRDR3,0006；指定被讀數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)MVRDR2,20F0；指定被讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)內(nèi)存區(qū)首地址LDRRR0,[R2]；讀內(nèi)存中的一個(gè)字符到R0寄存器MVRDR8,2100；指定子程序地址為2100*CALRR8；調(diào)用子程序，完成顯示、轉(zhuǎn)換并寫(xiě)回的功能DECR3；檢查輸出的字符個(gè)數(shù)JRZ208C；完成輸出則結(jié)束程序的執(zhí)行過(guò)程INCR2；未完成，修改內(nèi)存地址JR2084；轉(zhuǎn)移到程序的2086處，循環(huán)執(zhí)行規(guī)定的處理(208C)RET從地址2100H開(kāi)始輸入下列程序：OUT80；輸出保存在R0寄存器中的字符MVRDR1，