计算机组成原理微程序控制器.doc
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计算机组成原理实验报告
评语:
课中检查完成的题号及题数：
成绩:
自评分:
实验报告
实验名称：
微程序控制器
日期：
2012.12.31
本人信息
班级：
学号：
姓名：
同组同学信息
班级：
学号：
姓名：
一、实验目的：
1.
掌握微程序控制器的组成原理。
2.
掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行过程。
3.
可以自行设计一些微程序，更好地掌握微程序控制器及其工作原理。
二、实验内容：
1.
对微控器进行读写操作
首先对微控器进行编程（写）
（1）按图连线；
（2）将MC单元编程开关置为“编程”挡，时序单元状态开关置为“单步”挡，ADDR单元状态开关置为“置数”挡；
（3）使用ADDR单元的低6位SA5……SA0给出微地址MA5……MA0，微地址可以通过MC单元的MA5……MA0微地址灯显示；
（4）CON单元SD27…...SD20，SD17……SD10，SD07……SD00开关上置24位微代码，待写入值由MC单元的M23……M024位LED灯显示；
（5）启动时序电路（按动一次TS按钮），即将微代码写入到EPROM2816的相应地址对应的单元中；
（6）重复（3）（4）（5）3步。
再对微控器进行校验（读）
（1）将MC单元编程开关置为“校验”挡，时序单元状态开关置为“单步”挡，ADDR单元状态开关置为“置数”挡；
（2）使用ADDR单元的低6位SA5……SA0给出微地址MA5……MA0，相应的地址单元的数据将会被读出，重复本步。
2.
运行微程序。
3.
自行按要求设计微程序，要求编写用微程序实现存储器中两个单字节十六进制数的加法运算，结果输出至OUT单元。
要求：
操作数由IN单元R0MEM
MEMR0ALU
ALUR0结果OUT单元输出
三、项目要求及分析：
对于该思考题要求操作数由IN单元输入，经过R0存至MEM，再由MEM中经过R0到ALU进行运算，将运算结果经过R0由OUT单元输出。
可以这样考虑，首先将要输入数据的地址通过IN单元输入至AR中，然后再通过IN单元将要输入的数据通过R0存至MEM中，这样可以将要参与运算的两个数据按其地址存入MEM中，接着可以输入要参与运算的数据的地址来将MEM中的数据通过R0存入ALU中的两个寄存器中，然后ALU进行加法计算，将结果经由R0输出至OUT单元。
四、具体实现：
1.画出指令系统修改后微程序流程图
2.编写微程序
$M00000001;NOP
$M01007070;CON（INS）->IR,P<1>
$M30186004;A加B->R0
$M04103005;IN->AR
$M05001406;MEM->R0
$M06186007;R0->A
$M07103008;IN->AR
$M08002409;MEM->R0
$M0904B201;RO->B
$M3218300A;IN->MEM
$M0A18600B;IN->AR
$M0B200401;IN->R0
$M35000035;NOP
$M33280401;RO->OUT
3．机器指令验证程序
助记符机器指令码说明
IN00100000IN->AR
ADD00000000A+B->R0
OUT00110000R0->OUT
HLT01010000停机
联机装入调试
（1）将微程序用联机软件的【转储】->【装载数据】功能将微程序文件装载入实验系统；
（2）将MC单元的编程开关置为“运行”挡，MEM单元的编程开关也置为“运行”挡，按动CON单元的CLR按钮，将微地址寄存器（MAR）清零，同时也将指令寄存器（IR），ALU单元的暂存器A和暂存器B清零；
（3）将时序单元的开关置为“单拍”挡，然后按动TS按钮；
（4）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”挡；
（5）首先将第一个数据的地址00000000在IN单元置出，按动TS按钮，当MC单元后续微地址显示为000001时，在CON单元的SD27……SD20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时，说明当前指令已执行完；然后在IN单元将要输入的数据00010011置出，按动TS按钮，将数据存入R0中，再按动按钮数据存入MEM中，重复上述步骤，将第二个数据地址00000001及数据01110010存入；
（6）在CON单元的SD27……SD20给出ADD指令00000000，然后按动TS按钮，接着在IN单元输入要参与运算的数据的地址00000000，按动TS按钮，在显示后续地址为07时输入另一个数据的地址00000001，按动TS按钮直至MC单元后续微地址显示为000001时结束，表明输入的两个数据相加结束；
（7）接下来在CON单元的SD27……SD20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000001时，观察输出为10000101。
五、调试运行结果：
六、所遇问题及解决方法：
1.本次试验中我们组在连线时由于疏忽而连错线，导致前期试验无法出结果，后经检查发现错误，改正后结果正确；
2.在后来的试验中，由于对于微程序的理解不太够，所以迟迟无法解决思考题的微程序的编写，经过我们组员的努力，仔细学习了课本内容，将问题顺利解决；
3.在试验中，输入数据与其要输入的地址位置相反，后来经检查是连线问题，改正后结果正确。
七、实验总结：
1.
通过本次试验，我对于微程序控制器的组成原理有了更好的理解；
2.
掌握了微程序的编制、写入，对于微程序的运行过程有了更深一层次的理解；
3.
可以通过本次试验学习的内容，来解决一些比较简单的实际操作问题。
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