微程序控制器实验报告.docx
《微程序控制器实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微程序控制器实验报告.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
微程序控制器实验报告
微程序控制器实验报告
『了合肥修院
HEFEIUNIVERSITY
计算机科学与技术系
实验报告
专业名称
课程名称
项目名称
班级
学号
姓名
同组人员丸
实验日期2015-11-11
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组成原理；
2、掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况。
二、实验逻辑原理图与分析
2、1实验逻辑原理图及分析
微程序控制器的基本任务就是完成当前指令的翻译与执行，即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列，以完成数据传输与各种处理操作。
它的执行方法就就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示，这种表示称为微指令。
这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令，这种微指令序列称为微程序。
微程序存储在一种专用的存储器中，该存储器称为控制存储器，如图所示：
微程序控制器组成原理框图
控制器就是严格按照系统时序来匸作的，因而时序控制对于控制器的设计就是非常重要的，从前面的实验可以很清楚地了解时序电路的丄作原理。
本实验所用的时序单元来提供，分为四拍TS1、TS2、TS3、TS4。
在微程序控制器的组成中，控制器采用3片2816的E“2PR0M,具有掉电保护功能,微命令寄存器18位,用两片8D触发器（273）与一片4D（175）触发器组成。
为地址寄存器6位,用三篇正沿触发的双D触发器（74）组成，她们带有清“0”端与预置端。
在不判别测试的惜况下,T2时刻打入微地址寄存器的内容即为吓一条微指令地址。
当T4时刻惊醒测试判别式，转移逻辑满足条件后输岀的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。
微程序控制器实验报告
三、数据通路图及分析（画出数据通路图并作出分析）
本实验安排了四条机器指令，分别为ADD（00000000）>IN（00100000）>
OUT（OOllOOOO）与HLT（01010000）,括号中为各指令的二进制代码，指令格式如下:
助记符
机器指令码
说明
IN
00100000
IN->RO
ADD
00000000
RO+RO->RO
OUT
00110000
RO->OUT
HLT
01010000
停机
试验中机器指令山CON单元的二进制开关手动给出，其余单元的控制信号均山微程序控制器自动产生，为此可以设计出相应的数据通路图,如下图所示：
数据通路图
儿条机器指令对应的参考微程序流程图如下图所示。
图中一个矩形方框表示一条微指令，方框中的内容为喝指令执行的微操作，右上角的数字就是该条指令的为地址，右下角的数字就是该条指令的后续微地址，所有为地址均用16进制表示。
向下的箭头之处了下一条要执行的指令。
P<1>为测试字，根据条件使微程序产生分支。
OO
微程序流程图
将全部微程序按微指令格式变为二进制代码，可得到表中的二进制代码表:
微程序控制器实验报告
地址
十六进制
高五位
S3—S0
A字段
B字段
C字段
MA5-MA0
00
0000
0001
01
00707
11
0
04
0024
0101
05
04B2
0001
30
0014
0100
32
1830
0001
33
2804
0001
35
000035
01
四、实验数据与结果分析
4、1实验结果数据与结果数据分析如图所示
当前为指令的地址就是00,下一条微指令地址就是01
当前指令地址就是01H,数据就是007070H,通过数据的后6位知道下条指令地址为30,此条指令表示为C0N->IR中，写入机器指令码
微程序控制器实验报告
写入机器指令码到IR中，机器指令码为00100000,实现IN->R0o当前指令地址就是32H,下一地址就是01H,实现了IN->R0
微指令实现R0->A,因为这条微指令已经实现,所以图中的当前指令地址为上一条指令的下一条地址，上一条微指令地址30H,当前微指令地址为04H
微指令实现R0-〉B,因为这条微指令已经实现，所以图中的当前指令地址为上一条指令的下一条地址，上一条微指令地址04H,当前微指令地址为05H
微程序控制器实验报告
微指令实现A+B->R0,因为这条微指令已经实现，所以图中的当前指令地址为上一条指令的下一条地址，上一条微指令地址05H,当前微指令地址为01H
机器指令码为30H,RO->OUT,所以要跳到地址为30H
微指令实现RO->OUT,因为这条微指令已经实现，所以图中的当前指令地址为上一条指令的下一条地址，上一条微指令地址33H,当前微指令地址为01H
注:
如果需要停机就输入01010000机器指令码
微程序控制器实验报告
五、实验问题分析、思考题与小结
5、1实验问题分析
实验要完整无错误的进行，首先要确保实验接线图连线的正确性才能确保在进行实验时数据通路流向以及数据的的正确性，这样才能到达实验的L1的;在进行实验过程中需要理解每一步骤的原因，也加强自己的理解性与掌握程度;实验前要理解实验原理，以便于提高实验效果速率。
5、2思考题
（1）当前微指令的微地址就是多少？
答：
（2）当前微指令的下地址就是多少？
答：
（3）当前微指令有儿个微命令有效？
答：
（4）当前微指令实现了什么数据通路？
答：
（5）当前微指令实现了什么功能？
答
⑹当前微指令就是哪条机器指令的微程序？
答：
（7）当前微指令就是哪条机器指令的微程序,该机器指令有儿条微指令？
答：
5、3小结
本次实验就是微程序控制器，刚开始可能就是真的不懂该实验要干什么，对一些知识点很陌生，完全不知道怎么下手,后来通过老师与同学的帮助，慢慢知道了实验的LI的。
难怪别人都说讣算机组成原理不懂的通过做实验也就明口了。
当然，在学习实验之前，预习就是一定要的，这样更能掌握实验的主要部分，以及操作流程厂也能让自己很快的上手,达到老师布置给我们的任务。
还有一次实验就要结束了，希望自己能够做到更好。
微程序控制器实验报告
实验报告分析评价
得分（百分制）
课程名称
计算机组成与结构
班级
实验名称
微程序控制器实验
时间
2015-11-11
实验报告情况分析：
实验报告分为五大部分:
实验□的；实验逻辑原理图与分析;数据通路图及分析;实验数据与结果分析;实验问题分析、思考题与小结。
其主要核心部分在第四节:
实验数据与结果分析，包含了实验的操作流程及数据的结果分析。
当然，其她部分也介绍了实验口的，原理及实验步骤，并且加了一些原理图使其更好地理解。
在实验报告最后还添加了实验问题分析、思考题与小结部分，介绍了在实验过程中自己遇到的问题及注意事项;思考题则就是考察自己对本实验的掌握情况等问题。
经验总结及进一步改进措施：
本次实验就是微程序控制器，刚开始可能就是真的不懂该实验要干什么，对一些知识点很陌生，完全不知道怎么下手,后来通过老师与同学的帮助，慢慢知道了实验的U的。
难怪别人都说计算机组成原理不懂的通过做实验也就明口了。
当然，在学习实验之前,预习就是一定要的，这样更能掌握实验的主要部分，以及操作流程，也能让自己很快的上手，达到老师布置给我们的任务。
还有一次实验就要结束了，希望自己能够做到更好。
HfebtlUNIVeffiflY
升级会员 