图10 微程序控制流程图
为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还设计了以下五个控制台操作微程序:
存储器写操作(KWE)：按下复位按钮CLR#后，微地址寄存器状态为全零。此时置SWC = 0、SWB =1、SWA = 0，按启动按钮后微指令地址转入27H，从而可对RAM连续进行手动写入。
存储器读操作(KRD)：按下复位按钮CLR#后，置SWC = 0，SWB = 0，SWA = 1，按启动按钮后微指令地址转入17H，从而可对RAM连续进行读操作。
写寄存器操作(KLD)：按下复位按钮CLR#后，置SWC = 0，SWB = 1，SWA = 1，按启动按钮后微指令地址转入37H，从而可对寄存器堆中的寄存器连续进行写操作。
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读寄存器操作(KRR)：按下复位按钮CLR#后，置SWC = 1，SWB = 0，SWA = 0，按启动按钮后微指令地址转入47H，从而可对寄存器堆中的寄存器连续进行读操作。
启动程序(PR)：按下复位按钮CLR#后，置SWC = 0，SWB = 0，SWA = 0，用数据开关SW7－SW0设置内存中程序的首地址，按启动按钮后微指令地址转入07H，然后转到“取指”微指令。
应当着重指出，在微指令格式的设计过程中，对数据通路所需的控制信号进行了归并和化简。细心的同学可能已经发现，微程序控制器输出的控制信号远远少于数据通路所需的控制信号。这里提供的微程序流程图是没有经过归并和化简的。仔细研究一下微程序流程图，就会发现有些信号出现的位置完全一样，这样的信号用其中一个信号就可以代表。请看信号LDPC和LDR4，这两个信号都在微程序地址07H，1AH，1FH，26H出现，而在其他的微程序地址都不出现，因此这两个信号产生的逻辑条件是完全一样的。从逻辑意义上看，这两个信号的作用是产生新的PC，完全出现在相同的微指令中是很正常的，因此用LDPC完全可以代替LDR4。还有另一些信号，例如LDDR1和LDDR2，出现的位置基本相同。LDDR2和LDDR1的唯一不同是在地址14H的微指令中，出现了LDDR2信号，但是没有出现LDDR1信号。LDDR1和LDDR2是否也可以归并成一个信号呢？答案是肯定的。微程序流程图中只是指出了在微指令中必须出现的信号，并没有指出出现其他信号行不行，这就要根据具体情况具体分析。在地址14H的微指令中，出现LDDR1信号行不行呢？完全可以。在地址14H出现的LDDR1是一个无用的信号，同时也是一个无害的信号，它的出现完全没有副作用，因此LDDR1和LDDR2可以归并为一个信号LDDR1。根据以上两条原则，我们对下列信号进行了归并和化简:
LDIR(CER) 为1时，允许对IR加载，此信号也可用于作为双端口
存储器右端口选择CER。
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LDPC(LDR4) 为l时，允许对程序计数器PC加载，此信号也可用于作
为R4的加载允许信号LDR4。
LDAR1(LDAR2) 为l时，允许对地址寄存器AR1加载，此信号也可用于
作为对地址寄存器AR2加载。
LDDR1(LDDR2) 为1时允许对操作数寄存器DR1加载。此信号也可用于
作为对操作数寄存器DR2加载。
Ml(M2) 当M1 = l时，操作数寄存器DR1从数据总线DBUS接
收数据；当M1 = 0时，操作数寄存器DR1从 寄存器堆RF接收数据。此信号也可用于作为操作数寄存器DR2的数据来源选择信号。
在对微指令格式进行归并和化简的过程中，我们有意保留了一些信号，没有化简，同学们可以充分发挥创造性，提出更为简单的微指令格式。
还要说明的是，为什么微指令格式可以化简，而实验台数据通路的控制信号为什么不进行化简？最主要的原因是前面进行的各个实验的需要，例如LDDR1和LDDR2这两个信号，在做运算器数据通路实验时，是不能设计成一个信号的。还有一个原因是考虑到实验时易于理解，对某些可以归并的信号也没有予以归并。
四、实验设备
（1）TEC－4计算机组成原理实验系统一台 （2）直流万用表一只 （3）逻辑测试笔一支
五、实验任务
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（1）按实验要求，连接实验台的开关K0—K15、按钮开关、时钟信号源和微程序控制器。
注意：本次实验只做微程序控制器本身的实验，故微程序控制器输出的微命令信号与执行部件(数据通路)的连线暂不连接。连线完成后应仔细检查一遍，然后才可加上电源。
（2）熟悉微指令格式的定义，按此定义将控制台指令微程序的8条微指令按十六进制编码，列于下表。三种控制台指令的功能由SWC，SWB，SWA三个二进制开关的状态来指定(KRD = 001B，KWE = 010B，PR = 000B)。
微指令地址 微指令编码 00H 07H 27H 3DH
单拍(DP)方式执行控制台微程序，读出上述八条微指令，用P字段和微地址指示灯跟踪微指令执行情况。并与上表数据对照。
（3）用P3和SWC、SWB、SWA的状态组合，观察验证三种控制台指令KRD、KWE、PR微地址转移逻辑功能的实现。
（4）熟悉05H、10H两条微指令的功能和P2测试的状态条件(IR4－IR7)，用二进制开关设置IR7－IR4的不同状态，观察SUB、LDA、STA、JUMP机器指令微地址转移逻辑功能的实现。(用逻辑笔测试有关逻辑电路的电平，分别做出测试记录。)
（5）设置IR7－IR4的不同组合，用单拍方式执行SUB、LDA、STA、JUMP机器指令微程序，用微地址和P字段指示灯跟踪微程序转移和执行情况。用逻辑笔测试小插座上输出的微命令信号，记录SUB、LDA、STA、JUMP四条机
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微指令地址 微指令编码 3CH 17H 3FH 3EH 0405C8003D 000544003F 0409C0003E 0005C8003F 0005C00207 0005412005 040544003D 000140003C 器指令的微命令信号。
六、实验步骤
（1）接线
跳线开关J1用短路子短接。控制器的输入C接K0，IR4接K1，IR5接K2，IR6接K3，IR7接K4，TJI接K5，SKIP接GND。
合上电源。按CLR#按钮，便实验系统处于初始状态。
（2）用P3和SWC、SWB、SWA的状态组合，观察验证三种控制台指令KWE、KRD、PR微地址转移逻辑功能的实现。
将时序电路的输入TJI与控制存储器的输出TJ连接，置DP = l，DB = 0，DZ = 0。选择SWC = 0、SWB = 0、SWA = l，按QD按钮，验证KRD的微地址转移功能；选择SWC = 0、SWB = l、SWA = 0，按QD按钮，验证KWE的微地址转移功能；选择SWC = 0、SWB = 0、SWA =0，按QD按钮，验证PR的微地址转移功能。这里不再详述。
（3）熟悉地址05H、10H两条微指令的功能和P2测试的状态条件(IR4－IR7)，用二进制开关设置IR7－IR4的不同状态，观察SUB、LDA、STA、JUMP机器指令微地址转移逻辑功能的实现。
1．05H微指令的功能是根据程序计数器PC从存储器取指令，送往指令寄存器IR，同时进行PC + 1的操作。05H微指令的下一微指令地址是10H。不过，10H只是一个表面的下一微地址，由于该微指令中P2 = 1，因此实际的微指令地址的低4位要根据IR7－IR4确定，实际微地址为10H + IR7 IR6 IR5 IR4。
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