实验七教学机指令系统更改与扩展实验.docVIP

. PAGE . 课程名称 计算机组成原理实验 实验序号 实验名称 实验七 教学机指令系统更改与扩展实验 专业_____________ 班级___ _ 学号__ _____ _ 姓名______ _ 实验日期 年 月 日 成绩_____ _ _ 实验七 教学机指令系统更改与扩展实验 一、实验目的 1.通过学习教学机指令系统更改与扩展技术，进一步理解微程序控制器的组成、工作原理及实现方法。 2．深入理解程序在计算机中的执行过程，计算机硬件系统各组成部分的逻辑实现方法及互连成整机的技术，牢固建立计算机的整机概念。 3. 对整个学期实验课学习做了回顾、总结与提升，同时培养学生独立思考能力以及取得工程设计与组装调试的工作经验。 二、实验内容 1．实验电路 图1 TEC-8模型计算机框图 2．实验任务 （1） a. 将教学机（模型机TEC-8）上指令系统（15条指令）中的开中断指令（EI）和关中断（DI）指令分别改为求反指令（NOT）和逻辑或指令（OR）。 b.在（1）的基础上扩展一条指令：传送指令（MOV）。 （2）验收程序如表1 表1 指令、对应的机器代码表 地址 地址 指令 机器二进制代码 机器16进制代码 00H LD R1，[R1] 01H INC R3 02H OR R3，R2 03H SUB R3,R2 04H JZ 09H 05H ST R3,[R0] 06H MOV R0，R3 07H ADD R1，R2 08H AND R1,R0 09H NOT R1 0AH OUT R1 0BH STP （3）通过连线构成能够运行上述程序的模型计算机。 （4）将程序和数据写入存储器，并且给寄存器R0、R1、R2、R3置初值，分别用单拍方式和连续方式运行一遍程序，用实验台操作检查程序运行结果。R0、R1、R2、R3的初值分别为0CH、0DH、02H、56H。（0CH）、（0DH）分别为0AAH、55H。 三、实验环境 软件： WIN XP、串口调试助手软件 硬件：1．微机 1台 2．ＴＥＣ－８实验系统 　 1台 3．逻辑测试笔　　　　　　　　　　　　　 1支 四、设计关键技术、实验步骤和实验结果 1． 按照实验任务的要求，指令功能与格式如表2 （ 分） 表2 指令功能与格式 名称 助记符 功能 指令格式 IR(7-4 ) IR（3-2） IR（3-2） 逻辑或 OR Rd, Rs Rd + Rs ? Rd 1100 Rd Rs 求反 NOT Rd ? Rd 1101 Rd ×× 传送 MOV Rd, Rs Rs ? Rd 1111 Rd Rs 2.根据要求完成如图2微程序流程图（　分） 提示:4个控制台操作微程序保留不变,即同TEC-8。省略号代表讲义图5.2或课本10.17中原有的微程序流图。 P1M P1 M S=1110 ABUS DRW LDZ P4 STOP P4 M S=1010 ABUS DRW P4 ADD(0001) NOT (1101) OR (1100) MOV( 1111 ) …… …… 2F 2D 2E 2C 21 S=1001 CIN ABUS DRW LDZ LDC P4 LIR PCINC P1 M S=0000 ABUS DRW LDZ P4 STP (1110) 20 01 图2 微程序流程图 3、根据图2微程序流程图编写的微程序代码表3（　分） 提示:表3只列出TEC－8模型机中指令系统经修改、扩展后的微程序代码表。 表3 微程序代码表 微指令 OR NOT MOV 当前微地址 2C 2D 2F 后继微地址 01 01 01` P0 P1 P2 P3 P4 1 1 1 DRW 1 1 1 PCINC LPC ARINC LAR MEMW STOP LIR LDZ 1 1 LDC CIN S0 0 0 0 S1 1 0 1 S2 1 0 0 S3 1 0 1 M 1 1 1 ABUS 1 1 1 SBUS MBUS IABUS LIAR INTDI INTEN SEL0 SEL1 SEL2 SEL3 SELCTL PCADD 4.根据表4对应的控存代码如表4（ 分） 表4 控存代码表 微地址 CM4 CM3 CM2 CM1 CM0 2C 00 0F 88 0C 01 2D 00 0C 08 0C 01 2F 00 0E