计算机组成原理实验报告(共5页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上计算机组成原理实验报告微程序控制器实验一实验目的:1. 能看懂教学计算机(TH-union)已经设计好并正常运行的数条基本指令的功能、格式及执行流程。并可以自己设计几条指令,并理解其功能,格式及执行流程,在教学计算机上实现。2. 深入理解计算机微程序控制器的功能与组成原理3. 深入学习计算机各类典型指令的执行流程4. 对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念5. 学习微程序控制器的设计过程和相关技术二实验原理:微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。其工作原理分为:1、将程序和数据通过输入设备送入存储器;2、启动运行后
2、从存储器中取出程序指令送到控制器去识别,分析该指令要求什么事;3、控制器根据指令的含义发出相应的命令(如加法、减 法),将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算,再把运算结果送回存储器指定的单元中;4、运算任务完成后,就可以根据指令将结果通过输出设备输出三微指令格式: 微指令由下地址字段及控制字段组成.THUNION教学机的微指令格式如下:下地址CI30SCCMRWI8-I0B口A口SSTSSHSCIDC2DC1其中高八位为下地址字段.其余各位为控制字段.1)微地址形成逻辑 THUNION 教学机利用器件形成下一条微指令在控制器存储器的地址.下地址的形成由下地址字段及控制字段中的CI3
3、SCC控制.当为顺序执行时,下地址字段不起作用.下地址为当前微指令地址加1;当为转移指令(CI30=0011)时,由控制信号SCC提供转移条件,由下地址字段提供转移地址.2)控制字段控制字段用以向各部件发送控制信号,使各部件能协调工作。控制字段中各控制信号有如下几类: 对运算器部件为了完成数据运算和传送功能,微指令向其提供了24位的控制信号,包括:4位的A、B口地址,用于选择读写的通用积存器组位的控制码II、II、II,用于选择结果处置方案、运算功能、数据来源。组共位控制信号控制配合的两片GAL20V83位SST,用于控制记忆的状态标志位2位SCI,用于控制产生运算器低位的进位输入信号2位SS
4、H,用于控制产生运算器最高,最地位(和积存器)移位输入信号 对内存储器I/O和接口部件,控制器主要向它们提供读写操作用到的全部控制信号,共3位,即MRW 对CPU内部总线数据来源的控制,主要通过3位编码标记为DCD,来选择把哪一组数据发送到内部总线(IB)上。 对几个特定的积存器接受输入的控制,也通过了编码C标记为D(2),用来选择允许哪个积存器接受送个它的一组数据。四.实验内容:1.基本实验:观察基本指令的微码2 扩展实验:运用扩展指令,输入程序,并运行五综合作业:设计一条新指令,该指令的功能是把用绝对地址表示的内存单元ADDR的内容与一个寄存器的内容相加,结果存到ADDR中,即:ADR A
5、DR + SR 注意:操作码选用:从1A(H) 1F(H)之间选择一个使用;微地址选:从28(H)开始 2F(H) 操作步骤:操作功能微址下址CI30SCC30MRWI20I86I53B口A口SSTSSHSciDC2DC1功能PCARPC+1PC2800(公共地址)1110000010001101000001000100000001011000读取指令(ADR)MEMAR291C(指向ALL语句)0011000000111100100000000000000000011000读内存,输出MEM的内容(ADR)到AR寄存器MEMDR2A300011000000111101100000000000
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