2022年2022年计算机组成原理实验微程序控制单元 .pdf

1 计算机组成原理实验报告学院 : 计算机科学与信息专业：信息安全班级：姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称三、微程序控制单元实验实验目的1.掌握时序产生器的组成方式。2.熟悉微程序控制器的原理。3.掌握微程序编制及微指令格式。实验原理1微程序控制电路微程序控制器的控制存储器采用4 片 62256 静态存储器，微命令寄存器26 位，用三片 8D 触发器（ 273）和一片4D（175）触发器组成。微地址寄存器6 位，用三片正沿触发的双D 触发器（ 74）组成，它们带有清“0”端和置位端。在不判别测试的情况下，T2 时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当 T4 时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过置位端将某位触发器输出端置为“1”状态，完成地址修改。2微指令格式32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 S3 S2 S1 S0 M /CN /LO AD /CE WE LD R0 LD DR1 LD DR2 LD IR LD PC LD AR LD 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 C B A p (1) LD R1 LD R2 A8 A9 p (2) P (3) U A5 U A4 U A3 U A2 U A1 U A0 CBA 译码规定：C B A 选择0 0 0 关闭数据通道0 0 1 /SW-BUS 0 1 0 /ALU-BUS 0 1 1 /PC-BUS 1 0 0 /R0-BUS 1 0 1 /R1-BUS 1 1 0 R2-BUS 1 1 1 /299-BU 其中 UA5-UA0为 6 位的后续微地址，C、B、A 由 74LS138 译码输出多位来选择将名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 哪个数据输入到总线上。P（1） 、P（2） 、 P（3）三个测试字位。其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行。3微程序流程与代码下图为几条机器指令对应的参考微程序流程图。运行微程序实验内容1.微程序的编写2.微地址的打入操作实验环境DICE-CH2000增强型计算机组成原理实验仪一台 + 排线若干实验1.微程序的编写在微地址00H、40H、80H、C0H 单元地址分别输入55H，在微地址01H、41H、81H、C1H 单元地址分别输入数据AA H 。以下以向 00H 单元输入数据55H、向 01H 输名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 步骤入数据 AA H 为例，其它操作类似。RST 00 40 80 CO UME UME UME UME 55 55 55 55 增址增址增址增址OAA OAA OAA OAA MON MON MON MON 经上述操，作即可完成实验内容的要求。其中， UME 为控存，按下它，表示进入微程序读写状态，此时打入“55”表示将内容写入某单元。 （该单元为按UME 键之前所按的地址：如为“00”则将“ 55”写入“ 00”单元。）其余的写入操作原理均与上述相同。2.微地址的打入操作先按“ UAR ”命令键（即微地址） ，在按“寄存器REG”命令键（寄存器读写键），第一位显示的是寄存器类型，第三、四位显示的是“微地址寄存器”内容，光标闪烁可以修改其值，输入你想要打入的微地址，第五至八位显示的是状态（Rg 表示寄存器），八位 LED 将显示8 20Rg，六位微地址灯UA5UA0将显示“100000” 。经上述操作，第一位显示8 表示为“ 8”微地址寄存器，20 表示此时打入的微地址为 20,Rg 表示为寄存器状态。该操作表示将微地址打入微地址寄存器，若原来的微地址寄存器中有内容，此时再向其打入微地址，则后打入的微地址将覆盖原内容。实验结果在微地址 00H、40H、 80H、C0H 单元地址分别输入55H，在微地址 01H、41H、81H、C1H 单元地址分别输入数据AA H 。实验总1.本实验操作简单， 但原理较难理解， 做完实验后， 应更充分理解其实验原理，为下一个实验做好准备。2.硬件定义的微地址线是UA5UA0共六根，因为共有四个微程序存储器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 结62256，因此它的可寻址范围为00H3FH （0 区） ， 407FH （1 区） ， 80BFH（ 2 区） ，C0FFH（3 区） 。3.由于微程序控制器原理图中F1032 与 4 个 62256 相连，若由F1032 给出 20的偏移量，则在4 个 62256 中依次要寻得地址为： （00+20）H,（40+20）H,(CO+20)H ，即修改了地址。指导教师意见签名：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -