十七RISC模型机试验答案.docVIP

RISC模型机实验 实验目的了解RISC模型机指令的执行过程 实验内容 RISC处理器设计的一般原则： １． 只选用使用频度高的指令，减小指令系统，使每一条指令能尽快的执行 ２． 减少寻址方式，并让指令具有相同的长度 ３． 让大部分指令在一个时钟完成 ４． 所有指令只有存（ST）、取（LD）指令可访问内存，其他指令均在寄存器间进行运算 ５． 使用组合逻辑实现控制器 下面我们给出一个RISC的指令系统 助记符 机器码1 机器码2 注释 _FATCH_ 000000xx 　 实验机占用，不可修改。复位后，所有寄存器清0，首先执行_FATCH_指令取指 ADDW A 000001xx 　 将寄存器W加入累加器A中 ADDCW A 000010xx 　 将寄存器W值加入累加器A中，带进位 SUBW A 000011xx 　 从累加器A中减去寄存器W值 SUBCW A 000100xx 　 从累加器A中减去寄存器W值，带进位 ANDW A 000101xx 　 累加器A“与”寄存器W值 ORW A 000110xx 　 累加器A“或”寄存器W值 LDW A 000111xx 　 将累加器A的值送到寄存器W中 LDW R? 001000xx 　 将寄存器R?的值送到寄存器W中 LDA R? 001001xx 　 将寄存器R?送到累加器A中 STA R? 001010xx 　 将累加器A的值送到寄存器R?中 RR A 001011xx 　 累加器A右移 RL A 001100xx 　 累加器A左移 RRC A 001101xx 　 累加器A带进位右移 RLC A 001110xx 　 累加器A带进位左移 CPL A 001111xx 　 累加器A取反，再存入累加器A中 LD A, #II 010000xx II 将立即数送到累加器A中 LD A, MM 010001xx MM 将存储器中MM中的值送到累加器A中 ST A, MM 010010xx MM 将累加器A的值送到存储器MM地址中 JMP MM 010011xx 　 跳转到地址MM JC MM 010100xx 　 若进位标志置1，跳转到地址MM JZ MM 010101xx 　 若零标志位置1，跳转到地址MM 1．在COP2000软件中，用菜单的[文件|调入指令系统/微程序]功能，打开COP2000下的“RISC.INS”，这就是RISC指令/微指令系统。 2．在COP2000软件中，用菜单的[文件|打开文件]功能，打开COP2000下的“EX7.ASM”源程序。 LD A, #12H STA R0 LDW R0 ADDW A STA R1 ST A, 20H JMP 0 END 3.执行“单微指令运行”功能，观察执行每条微指令时，寄存器的输入/输出状态，各控制信号的状态，PC及uPC如何工作,并填写下表。 指令 微指令 ＿FATCH＿ CBFFFFH LD A，#II C7FFF7H CBFFFFH ADD A，#II C7FFEFH CBFF90H GOTO MM C6FFFFH CBFFFFH OUTA CBDF9FH 4.选择菜单[文件|保存指令系统/微程序]功能 5. 操作前寄存器数值 PC=00 微指令 CBFFFF 指令 无 状态 T0 微地址 00 有无并行；如果有，在何处 无 执行过程 将第1条指令LD A, #12H（40）从存储器中读出 操作后寄存器数值 PC=01、EM=12、IR=40、μPC=40 微指令 C7FFF7 指令 LD A, #12H 状态 T1 微地址 40 有无并行；如果有，在何处 无 执行过程 将立即数12取出放入A累加器中 操作后寄存器数值 A=12、μPC=41、PC=02、EM=28 微指令 CBFFFF 指令 LD A, #12H 状态 T0 微地址 41 有无并行；如果有，在何处 无 执行过程 将第2条指令STA R0（28）从存储器中读出 操作后寄存器数值 PC=03、EM=20、IR=28、μPC=28 微指令 CBFB9B 指令 STA R0和LDW R0 状态 STA R0的T1和LDW R0的T0 微地址 28 有无并行；如果有，在何处 第2条指令STA R0的执行阶段和第3条指令LDW R0的取指阶段 执行过程 累加器A中数经过ALU放入R0中，取出第3条指令LDW R0 操作后寄存器数值 R0