微程序控制及微程序设计实验报告

一、实验目的
1.掌握微程序控制器的原理；
2.掌握微程序控制器的工作过程。

二、实验设备
EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。

三、实验内容
1利用Logisim软件分析微程序控制器的组成与工作过程；
2.在EL-JY-II型实验仪上完成微程序控制器原理实验。

四、实验步骤
1.微程序控制器原理
(1) 在Logisim中打开电路文件lab3-step1.circ中的子电路LAB3；
解：打开电路图如下

(2)列举电路图中所有的微命令以及这些微命令之间的相容性与相斥性；

解：
微命令有：“+”，“-”，“M”,“LDDR’”,“LDR1’”,“LDR2’”,“LDR3’”。

微命令之间的相容性:如LDR3与LDR1连在一根T4上。

微命令之间的相斥性：“+”与“-”直接通过三态门控制，使其相斥，即不能同时工作。

(3)分析电路图中的时钟电路并画出CLK、T1与T4信号的波形图；

解：
分析：图中T4连在一个与门上，T1连在一个或非门上，其输入连在同样的两个地址线上，由同一个时钟脉冲控制。
波形图如下

(4)分析电路图中的微控制器电路，说明电路中各个组成部分的作用。

分析电路图中的微控制器电路：
UIR中用来用来保存传输过来的指令，UAR用来保存当前cpu访问的数据的地址，Cy与P2，ADDRESS共用一个三输入的与门。

各个组成部分的作用：1.用于存储CPU现在用的数据的地址，2.用于分析地址3.用于接收地址，4.用于传输地址。

(5)请结合下面的电路，分析如何完成取指操作，并给出BCD数相加的完整微程序。

取指操作：
PC接收指令，放入指存中，对指存进行译码，IR保存现在即将取的指令，PC+1,为取下条指令做准备，指令寄存中的OP被译码，至此，取值操作结束。

BCD数相加的完整微程序：
1.在RAM中输入10e200的指令
2.在数据输入中输入0…01,给脉冲至数存入DR，在给一个数000…01，给脉冲即可完成两个数相加，结果会在R3中显示。

2.实验仪操作
参考EL-JY-II型实验仪配套的实验指导（实验四），在EL-JY-II型实验仪上完成微程序控制器原理实验。
解：实验图如下：

五、实验心得
通过这次的实验 ：让我对logism软件使用有了更深刻印象，并可以熟练运用其实现一些简单的功能，如通过导库文件利用其完成一些操作，在其中我也遇到了许多的问题，如导入库后不成功，但是通过问同学解决了，直接在缺少文件内导库即可，通过我对于实验箱上的实验对微程序的设计理解又加强了很多，并结合logism中的实验使我对其微程序的工作原理理解十分深刻。