机组原理实验九.doc.docVIP

上海大学 计算机学院 《计算机组成原理实验》报告九 姓名 学号 时间 机位 指导教师 实验名称:程序转移机制 一、实验目的 ┆学习实现程序转移的硬件机制 ┆掌握堆栈寄存器的使用 ┆掌握代码的分段连续存放技术和实现 二、实验原理 ┆程序其实有三大结构：顺序结构、分支结构和循环结构，其实我们可以把这三大结构在硬件中的实现看做程序段的顺序执行和转移。分支和循环可以相互替代，分支程序段的调用只是把执行程序转移到新的一段，循环程序段的调用时吧执行程序转移到以前的重复片段。 ┆PC寄存器的自动加1功能实现程序顺序执行。PC寄存器的打入初值功能实现程序转移。 ┆但是程序转移到的时候需要考虑到子程序调用的保护断点。所以在调用转移到的售后必须把出发地址保存起来。达到“不被一般用户所知和改变”和“返回转移时能方便地找到它”。 ┆实验箱子程序调用和返回的结构由PC电路和ST电路组成。调用转移时，PC的当前值（断点)经下面的245送上DBUS，进入ST保存；然后给PC打入子程序入口地址（调用指令携带的目标地址）完成转子程序。返回转移时，返回指令开启ST的输出，并给出PC打入信号（无条件转移），于是ST保存的断点经由DBUS打入PC，实现子程序返回。 三、实验内容 1．实验任务一：用手动方式实现子程序调用转移过程 实验步骤 ┆将实验箱调至手动模式 ┆使x2=x1=x0=0激活IN ┆接线使得ELP,STEN,PCOE均为0，其余均为1 ┆输入11H，按下STEP ┆将STEN置0 ┆使x2=1,x1=x0=0激活PC输入 ┆按下STEP将PC中的数值打入ST ┆使x2=x1=x0=0激活IN ┆接线使得ELP,STEN,PCOE均为0，其余均为1 ┆输入50H，按下STEP 实验现象 ┆第一次按下STEP时11H打入PC寄存器 ┆第二次按下STEP时11H从PC寄存器打入ST寄存器 ┆第三次按下STEP时50H打入了PC寄存器 数据记录、分析与处理 ELP STEN X2 X1 X0 PCOE PC ST 第一步 0 1 0 0 0 0 11H 00H 第二步 1 0 1 0 0 0 11H 11H 第三步 0 1 0 0 0 0 50H 11H 实验结论 ┆通过以上方法，能够顺利实现用手动方式实现子程序调用转移过程。 2．实验任务二：用手动方式实现子程序返回转移过程 实验步骤 ┆PCOE置为0,其余置为1 ┆连续按下STEP直到PC中地址为55H ┆使得x2=0,x1=1.x0=0,激活ST输入 ┆置ELP=0，STEN=0,其余为1 ┆按下STEP 实验现象 ┆连续按下STEP后PC中地址从50H到55H连续变化 ┆第二次按下STEP以后10H顺利从ST进入PC寄存器 数据记录、分析与处理 ELP STEN X2 X1 X0 PCOE PC ST 第一步 1 1 1 1 1 0 55H 11H 第二步 0 0 0 1 0 1 11H 11H 实验结论 ┆通过以上方法，能够顺利实现用手动方式实现子程序返回转移过程。 3．实验任务三：编程实现OUT寄存器交替显示11和55，交替频率为可以清晰辨识，且不小于每秒一次(实验箱的工作频率为：114.8Hz。) 实验步骤 ┆打开机箱、链接操作箱与电脑 ┆启动CP226软件 ┆链接串行口COM4 ┆编写源程序Test8.asm，具体程序如下所示 L1: MOV A,#11H OUT CALL SLEEP MOV A,#55H OUT CALL SLEEP JMP L1 SLEEP: MOV A,#10H L3: SUB A,#01H JZ L4 JMP L3 L4: RET END ┆编译程序，然后下载 ┆按照全速运行，查看运行时候OUT的数值变化 ┆手动记录数字变化周期，分析程序运行情况 实验现象 ┆OUT寄存器交替显示11和55，交替频率大于每秒一次 数据记录、分析与处理 ┆本实验仅观察现象，暂无数据需分析。 实验结论 ┆通过对于数据存储与数据转移的控制，可以实现编程功能，而CP226此类开发环境可以很好地帮助我们处理一些重复性的工作和帮助编译。 四、建议和体会 ┆程序的基本结构最终还是归到“调用”和“转移”两步。 五、思考题：若要求11和55各显示50次后停机，应该如何修改程序？ ┆其实对程序增加一个计数装置就可以，具体程序如下所示 L1: MOV R0,#32H MOV A,#11H OUT MOV A,R0 SUB A,#01H MOV R0,A