1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上福建農(nóng)林大學計算機與信息學院信息工程類實驗報告課程名稱：計算機組成原理姓 名：系：計算機專 業(yè)：計算機科學與技術(shù)年 級：09級學 號：指導教師：職 稱：2010年12月29日實驗項目列表序號實驗項目名稱成績指導教師1算術(shù)邏輯運算實驗2存儲器實驗3總線控制實驗4微程序控制器的組成與微程序設計實驗567891011121314151617181920福建農(nóng)林大學計算機與信息學院信息工程類實驗報告系： 計算機 專業(yè)： 計算機科學與技術(shù) 年級： 09 姓名： 學號： 實驗課程： 實驗室號：_509 實驗設備號： 試驗臺8 實驗時間： 指導教師簽字： 成績： 實驗名稱 微程序控

2、制器的組成與微程序設計實驗一.實驗目的 1.掌握微程序控制器的組成原理。 2.掌握微程序的編制、寫入、觀察微程序的運行。二.實驗設備 ZYE1603B 計算機組成原理教學實驗系統(tǒng)一臺，排線若干。三.實驗原理 實驗所用的時序電路原理可以參考時序?qū)嶒?，由于時序電路的內(nèi)部線路已經(jīng)連好（時序電路的CLR已接到實驗板中下方的CLR清零開關(guān)上），所以只需將時序電路與方波信號源連接即可。 1.微程序控制電路 微程序控制器的組成見圖1-16。其中控制存儲器采用三片2816E2（平方）PROM具有掉線保護功能。微指令寄存器18位，用兩片8D觸發(fā)器（74LS175）觸發(fā)器組成，它們帶有清“0”斷和置“1”端。在不

3、進行判別測試的情況下，T2時刻打入微地址寄存器的內(nèi)容極為下一條微指令地址。當T4時刻進行判別測試時，轉(zhuǎn)移邏輯滿足條件后輸入的負脈沖通過強制端將某一觸發(fā)器設置為“1”狀態(tài)，完成地址修改。 在該實驗電路中，控制臺但愿有一個編程開關(guān)SP06，它具有兩種狀態(tài)：WRITE（編程）、READ（校驗）、RUN（運行）。當處于“編程狀態(tài)”時，實驗者可根據(jù)微地址和微指令格式將微指令二進制代碼寫入到控制存儲器2816中。當處于“校驗狀態(tài)”時，可以對寫入控制存儲器中的二進制代碼進行驗證，從而可以判斷寫入的二進制代碼是否正確。當處于“運行狀態(tài)”時，只要給出微程序的入口微地址，則可根據(jù)微程序流程圖自動執(zhí)行微程序。圖中微

4、地址寄存器輸出端增加了一組二態(tài)門74LS245，目的是隔離觸發(fā)器的輸出，增加抗干擾能力，并用來驅(qū)動微地址顯示燈。 2.微指令格式 微指令字長24位，其控制位順序如下 其中uA5 - uA0 為六位的后續(xù)微地址，A、B、P為三個譯碼字段，分別由三個控制位譯碼出多位。P字段的P1-P4的四個測試字位。其功能是根據(jù)機器指令及相應微位代碼進行譯碼。使微程序轉(zhuǎn)入相應的位地址入口，從而實現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運行。AR位算術(shù)是否影響進位及判零標志控制位，其為零有效。B字段中的RS-G、RD-G、RI-G分別為源寄存器選通信號、目的寄存器選通信號及變址寄存器選通信號，其功能是根據(jù)機器指令來進行三個工作寄

5、存器R0、R1、及R2的選通譯碼。四. 實驗步驟 1.圖1-17位幾條機器指令對應的參考微程序流程圖，在微程序流程圖中微地址用八進制表示。將全部的微程序按微指令格式變成二進制代碼，可得到表1-5的二進制代碼表。2.按圖1-18連接實驗線路，仔細檢查無誤后接通電源。（用箭頭表示需要接線的地方，接控制信號時要注意各信號一一對應，可用彩排線的顏色來區(qū)分）3.觀察微程序控制器的工作原理： （1）編程 A.將控制臺單元的編程開關(guān)SP06設置為WRITE（編程）狀態(tài)。 B.將實驗箱上控制臺單元中的“SP03”設置為“STEP”，“SP04”設置為“RUN”狀態(tài)。 C.用開關(guān)單元的二進制模擬開關(guān)設置微地址U

6、A5-UA0 D.在微控制器單元的開關(guān)SM24-SM01上設置微代碼，24位開關(guān)對應24位顯示燈，開關(guān)量為“1”時燈亮，開關(guān)量為“0”時燈滅。 E.啟動時序電路（按一下控制臺單元的“START”觸動開關(guān)），即將微代碼寫入到E2（平方）PROM 28C16的相應地址對應的單元中。） F.重復C-E不走，將表1-5的微代碼寫入28C16。 （2）校驗 A.將控制臺單元的編程開關(guān)SP06設置為READ（校驗）狀態(tài)。 B.將實驗箱上控制臺單元種的“SP03”設置為“STEP”，“SP04”設置為“RUN”狀態(tài)。C.用開關(guān)單元的二進制模擬開關(guān)設置要檢驗的微地址UA5-UA0D.按動控制臺單元的“STAR

7、T”觸動開關(guān)，啟動時序電路，讀出微代碼，觀察微程序單元的顯示燈LM24-LM01的狀態(tài)（燈亮為“1”，滅為“0”），檢查讀出的微代碼是否與寫入的相同。如果不同，則將開關(guān)置于“WRITE”編程狀態(tài)，重新執(zhí)行（1）即可。 （3）單步運行 A.將控制臺單元的編程開關(guān)SP06設置為RUN（運行）狀態(tài)。 B.將實驗箱上控制臺單元中的“SP03”設置為“STEP”，“SP04”設置為“RUN”狀態(tài)。 C.操作開關(guān)單元的CLR開關(guān)，使CLR開關(guān)信號狀態(tài)依次為101，將為地址寄存器74LS74(1)-74LS74（3）清零，從而明確本機的運行入口微地址為（二進制）。 D.按動控制臺單元的“START”觸動開關(guān)

8、，啟動時序電路，則每按動一次“START”鍵，讀出一條微指令后停機，此時實驗臺上的微地址顯示燈和微命令顯示燈將顯示所讀出的一條指令。 注：在當前條件下，將微控制器單元的SE6-SE1接至開關(guān)單元中的的UA5-UA0對應二進制開關(guān)上，可通過強制端SE6-SE1人為設置分支地址，首先將SE6-SE1對應二進制開關(guān)設置為“1”，需要人為設置分支地址時，將需要改變的某個或幾個二進制開關(guān)設置“0”，相應的微地址位即被強置為“1”，從而改變下一條微指令的地址。（二進制開關(guān)設置為“0”，相應的微地址將被強置為“1”）（4）連續(xù)運行 A.將控制臺單元的編碼程序開關(guān)SP06設置為“RUN"(運行）”狀態(tài)。 C.將實驗箱控制臺單元中的開關(guān)“SP03”、“SP04”設置為“RUN”狀態(tài)。 C.將開關(guān)單元的CLR信號狀態(tài)依次為1-0-1，此時微地址寄存器消“0”，