JUC2模型机微程序设计计算机组成原理课设.docx

1、JUC2模型机微程序设计计算机组成原理课设计算机组成原理课程设计报告JUC2模型机的微程序设计姓名 学号 专业 指导教师 江苏大学计算机学院 2015年 6月 30日1 熟悉微程序的设计和调试方法1.1 目标要求(1) 掌握微程序的设计方法(2) 熟悉利用调试软件运行、调试微程序的方法1.2 微程序设计1.2.1 取指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900020080001100020000001PCoe, ARce00100069002000012110002ARoe, RD, DRce, PCinc002CC00000363

2、0000000003DRoe, IRce00300000404000000002004BM21.2.2 取目的操作数的微程序设计(1) 直接寻址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A2800000000502CBM502C20080033100020000033PCoe ,ARce03300069034000012110034ARoe ,RD,DRce,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce036D400000764

3、0000000007DRoe,TRce1.2.3 执行阶段的微程序设计(1) INC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90711A700E50069300000050INC,SVce,PSWce(2)保存运算结果的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905160030052300003000052Soe,DRce05200052200500001020000ARoe,DRoe,WR(2) JMP指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6

4、F7F8F9070A4000200510000001000ARoe,PCce(3) DEC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90721AB00E5006A300007050DEC, SVce, PSWce1.3 调机程序设计程序 110030: 0460; INC 0040H0031: 0040; 0032: 0420; JMP 0030H0033: 0030;程序1-20030: 04A0; DEC FF02H0031: FF02;0032: 0420; JMP 0030H0033: 0030;1.5小结今天是课设第一天，在开始之

5、前，老师对大致的过程做了一些讲解。主要通过本次上机试验， 是要适应一下实验室的环境，软件环境。为以后的课设做准备。然后开始做的时候，有一些困难，不过过了一段时间，大约能够熟悉了，条理比较清晰。做出INC的时候感觉很兴奋，期待着第二天的课设。运行调试记录表 学号_ 姓名_操作/说明微地址微指令运行结果及分析2 双操作数指令的设计与调试2.1 目标要求(1) 完成双操作数指令的微程序设计与调试(2) 完成取原操作数和取目的操作数的微程序设计与调试2.2 微程序设计2.2.1 取指令的微程序设计（略，同1.2.1）2.2.2 取源操作数（见附录流程图）(1) 立即寻址的微程序微地址(H)微指令(H)

6、微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900400000A08000000000008BM500B20080012100020000012PCoe ,ARce01200069016000012110016ARoe ,RD,DRce,PCinc016D0000006640000000006DRoe,TRce(2) 直接寻址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900C20080013100020000013PCoe ,ARce01300069014000012110014ARoe ,RD,DRce,PCinc014C00

7、80015600020000015DRoe,ARce01500061016000012010016ARoe,RD,DRce016D0000006640000000006DRoe,TRce2.2.3 取目的操作数（见附录流程图）(1)立即寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502B00000007000000000007BM0 (2)直接寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502C20080

8、033100020000033PCoe ,ARce03300069034000012110034ARoe ,RD,DRce,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce036D4000007640000000007DRoe,TRce2.2.4执行阶段的微程序设计(3) MOV指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904194000040450000000040TRoe, Ace04000300E50000300007050SVce(4

9、) ADD指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904298700E50461300007050TRoe, ADD, SVce, PSWce (5)SUB指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904498F00E50463300007050TRoe, SUB, SVce, PSWce(6)ADDC指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904398B00E50462300007050TRoe, ADDC, SVc

10、e, PSWce2.3 调机程序设计程序 210030: 1620; MOV #0101, 0040H0031: 0101; 0032: 0040; 程序 220030: 1620; MOV #0101, 0040H0031: 0101; 0032: 0040; 0033: 4620; SUB #FFFF, 0040H0034: FFFF; 0035: 0040;程序 230030: 2820; ADD 0043H, 0041H0031: 0043; 0032: 0041; 0033: 3820; ADDC 0042H, 0040H0034: 0042; 0035: 0040; 测试数据004

11、0: 0001; 0041: 0111; 0042: 0000; 0043: 0001; 2.5总结第二天我们要完成双操作数的微程序设计，刚开始老师说选一条指令来完成，当时没明白老师的意思，结果我选了其中的一个立即寻址来做，做到取目的操作数的时候，微地址直接回到了。经过询问发现，应该先把所有的微地址都写下来，然后输入汇编指令的时候在慢慢执行。运行调试记录表 学号_ 姓名_操作/说明微地址微指令运行结果及分析3 条件转移指令的设计与调试3.1 目的要求(1) 为CPU扩充转移指令(2) 完成转移指令的微程序设计与调试3.2 微程序设计3.2.1 取指令的微程序设计（略，同1.2.1）3.2.2

12、取源操作数(1) 相对寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900F2008001D10002000001DPCoe ,ARce01D0006901E00001211001EARoe ,RD,DRce,PCinc01ED400001F65000000001FDRoe,Ace01F20700020101300000020PCoe,ADD,SVce02060080015300020000016Soe,ARce016D0000006640000000006DRoe,TRce3.2.3 取目的操作数(1) 相对寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H

13、)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902F2008003D10002000003DPCoe, ARce03D0006903E00001211003EARoe,RD,DRce,PCinc03ED400003F65000000003FDRoe, Ace03F20700032101300000032PCoe,ADD ,SVce03260080035300020000035Soe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce,036D4000007650000000007DRoe, Ace3.2.4 执行阶段的微程序设计(1) CMP指令的微程序设计微地址

14、(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904998C00200463000001000TRoe, SUB, PSWce(2) JC指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906800000626000000003026NOP(3) HALT指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905800000058000000000058(4) JNZ指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8

15、F906D00000626000000003026NOP(5) TEST指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904A99400200465000001000TRoe, AND, SVce,3.3 调机程序设计程序3-10030H: 1601; MOV #0002, R10031H: 0002; 0032H: 9601; CMP #0001, R10033H: 0001; 0034H: 0220; JC 0040H0035H: 0040; 0036H: 1620; MOV #0001H, FF01H0037H: 0001; 0038

16、H: FF01; 0039H: 0000; HALT0040H: 1620; MOV #0080H, FF01H0041H: 0080; 0042H: FF01; 0043H: 0000; HALT程序3-2 只注明与程序3-1不同的主存单元0032H: A601; TEST #000F, R10033H: 000F; 0034H: 0360; JNZ 0040H0035H: 0040;程序3-30030H: 0460; INC FF02H0031H: FF02; 0032H: 0001; NOP0033H: 0460; INC 0028H0034H: 0028; 0035H: 9620; C

17、MP #FFFF, 0028H0036H: FFFF; 0037H: 0028; 0038H: 0220; JC 0040H0039H: 0040;003AH: 0420; JMP 0032H003BH: 0032;0040H: 0420; JMP 0030H0041H: 0030; 程序3-40030H: 1800; MOV 0028H, R00031H: 0028; 0032H: 1428; MOV (R0)+, (0029H)0033H: 0029; 0034H: 9600; CMP #0109, R00035H: 0109; 0036H: 0220; JC 0040H0037H: 00

18、40; 0038H: 0460; INC 0029H0039H: 0029; 003AH: 0420; JMP 0032H003BH: 0032; 0040H: 0000; HALT测试数据0100H0108H： 1111 2222 3333 44445555 6666 7777 88883.5总结第三天开始时先将第二天遗留的最后一题完成，然后就开始编写条件转移指令相关的微程序。运行调试记录表 学号_ 姓名_操作/说明微地址微指令运行结果及分析4 移位指令的设计与调试4.1 目的要求(1) 为CPU扩充移位指令(2) 完成移位指令的微程序设计与调试4.2 微程序设计4.2.1 取指令的微程序设

19、计（略，同1.2.1）4.2.2 取源操作数、目的操作数的微程序设计（见附录流程图）4.2.3 执行阶段的微程序设计(1) SHR的微程序设计(SAR, ROR, RCR与此指令类似，只有入口地址不同)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906318100E50060100007050SRce, PSWce(2) ROL的微程序设计(SHL, RCL与此指令类似，只有入口地址不同)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906418200E50060200007050SLce, PSWce4.3调机程序

20、设计程序4-10030： 1600； MOV #0001,R0;0031: 0001;0032: 00C0; SHR, R0;0033: 0238; JC FFFDH;0034: FFFD;程序4-20030： 1601；MOV #0505，R1;0031： 0505;0032： A601; TEST #0001，R1; 0033： 0001;0034： 0338; JZ 0003;0035： 0003;0036： 0101; ROL,R1;0037： 0420; JMP 0032H;0038： 0032;程序4-30030： 1600； MOV #0001，R0;0031; 0001;0032: 1060; MOV ,R0,FF01H;0033: FF01;0034 0100; ROL R00035 9600; CMP #0100