计算机微程序控制器实验报告,计算机组成原理实验报告三:微程序控制器实验.doc...

计算机组成原理实验报告三:微程序控制器实验.doc

微程序控制器实验报告一、 实验目的1 掌握微程序控制器的功能、组成知识。(2)掌握为程序的编制、写入、观察微程序的运行二、实验设备PC机一台,TD-CM3实验系统一套三、实验原理微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行,即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件的为命令序列,完成数据传送和个汇总处理操作,他的执行方法是将控制各部件的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照及其指令一眼,用数字代码的形式表示,这种表示陈伟微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种为指令序列称作为程序。微程序存储在一种专用的存储器中,成为控制储存器四、实验步骤1.对为控制器进行读写操作(1)手动读写按图连线时序单元 TS1 TS2 T1 T2 MC单元SA5SA0 SD27.SD20 SD17SD10 SD07SD00SA5SA0ADDR单元SD27.SD20 SD17SD10 SD07SD00 CON单元将MC单元编程开关置为“编程”档,时序单元状态开关置为“单步”档,ADDR单元状态开关置为“置数”档使用ADDR单元的低六位SA5SA0给出微地址MA5MA0,微地址可以通过MC单元的MA5MA0微地址灯显示CON单元SD27SD20,SD17SD10,SD07SD00开关上置24位微代码,待写入值由MC单元的M23M024位LED灯显示启动时序电路(按动一次TS按钮),即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应单元中重复三步,将下图微代码写入2816芯片中地址十六进制高五位S3S0A字段B字段C字段MA5-MA00000 00 010000000000000000000000010100 70 700000000001110000011100000400 24 010000000000100100000000010504 B2 010000010010110010000000013000 14 040000000000010100000001003218 30 010001100000110000000000013328 04 010010100000000100000000013500 00 35000000000000000000110101 二进制代码表(2)联机读写将微程序写入文件,联机软件提供了微程序下载功能,以代替手动读写微控制器,但微程序得以指定的格式写入本次试验的微程序如下 微控器实验指令文件 *Start Of MicroController DataM 00 000001;NOPM 01 007070;CONINS-IR,P1M 04 002405;R0-AM 05 04B201;R0-BM 30 001404;A加B-ROM 32 183001;IN-R0M 33 280401;R0-OUTM 35 000035;NOP;*End Of MicroController Data*写入微程序用联机软件的“【转存】-【装载数据】”功能将改格式文件装载入试验系统。校验位程序。选择联机软件的“【转存】-【刷新指令区】”可独处机器指令和微指令,并在指令区显示,检查是否与表相同(2)运行微程序连线将电路按图所示连接起来,自习检查线路无误后接通电源。如果有报警声,说明有竞争现象,应关闭电源,检查连线,直到错误排除 TS1 时序单元 TS2 WR RD控制总线 IOMIOR IOWIORIN单元Cs0IOW单元Cs1GND GND 扩展单元REG单元 R0-B LDR0 T1 ALU_B T2 LDA WR LDB RD IOM S3 。 。 S1 LDIR P1 SE5 RS_B 。 SE0 LDRi ALU_BLDALDBS3.S0 B7B0B7.B0CPU内部总线 LDIR P1 SE5 SE0 B7B0CNO单元 SD27.SD20 本实验采用的是本机运行,运行过程如下 将MC单元的编程开关置为“运行”档,MEM单元的编程开关也置为“运行”档,按动CON单元的CLR按钮,将微地址寄存器清零,同时也将指令寄存器,ALU单元的暂存器A和暂存器B清零 将时序单元的状态开关置为“单拍”档,然后按动TS按钮,体会系统在T1和T2节拍中各做的工作。T1节拍微控制器将后续地址打入微地址寄存器,当前微指令打入微指令寄存器,并产生执行部件相应的控制信号,T2节拍根据T1节拍产生的控制信号做出相应的执行动作,如果测试位有效,还要根据指令及单前微地址寄存器中的内容进行译码,使微程序转入相应的微地址入口,实现微程序的分支 按动CON单元的CLR按钮,清零微地址寄存器(MAR)等,并将时序单元的状态开关置为“单步”档 置IN单元数据位00100011,按动TS按钮,当MC单元后续微地址显示为000001是,在CON单元的SD27SD20模拟给出IN指令00100000并继续单步执行,当MC单元后续微地址显示为000001是,说明当前指令已完成;在CON单元的D27D20各处ADD指令00000000,该指令将会在下个T2被打入指令寄存器,他将R0中的数据和其自身相加后送RO;接下来在CON单元的SD27SD20给出OUT指令00110000并继续单步执行,在MC单元后续微地址显示为00000001是,观察OUT单元的显示是否为01000110五、 实验结果 由实验可得按要求完成实验步骤后,数据会按照数据通路进行流程验算,最终的到两个数字相加的结果六、 实验反思通过此次的微程序控制器的实验,我们通过实际操作基本掌握微程序控制器的功能、组成知识。以及程序的编制、写入、观察微程序的运行等功能。了解到了理论知识与实际操作的差别。

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