4.通过16位的数据开关SWH、SWL置入16位的指令操作码。 5.在单步方式下,通过指示灯观察各类型基本指令的节拍。
(1)选择基本指令的A组指令中的ADD指令,观察其节拍流程: 1)置拨动开关SW=00000000 00000001;
2)按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000; 3)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000; 4)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010; 5)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0011;
(2)选择基本指令的B指令中的PUSH指令,观察其节拍流程: 1)置拨动开关SW=10000101 00000000;
2)按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000; 3)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000; 4)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010; 5)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0110; 6)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0100;
(3)选择基本指令的D组指令中的CALA指令,观察其节拍流程: 1)置拨动开关SW=11000110 00000000;
2)按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000; 3)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000; 4)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010; 5)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0110; 6)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0100; 7)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0111; 8) 按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0101; 6.单步方式下,通过指示灯观察各类基本指令的控制信号。
(1)选择指令的A组指令中的SHR指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。 (2)选择基本指令的B组指令中的JMPA指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。 3)选择基本指令的D组指令中的CALA指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。 7.在以上几步实验的基础上,选择几条扩展指令,设计出扩展指令的节拍和每拍对应的控制信号。 单步方式下,通过指示灯观察各类扩展指令的节拍
(1)选择扩展指令的A组指令中的RCR指令,观察其节拍流程: 1)置拨动开关SW=00101011 00010000;
2)按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000; 3)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000; 4)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010; 5)按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0011;、
2)选择扩展指令的C级指令中的LDRA指令,观察其流程: 1)置拨动开关SW=11100100 00000000;
2按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
六、实验心得:
经过本次实验,我更加深入的学习了计算机指令的应用,深入理解计算机控制器的功能、组成知识,深入学习计算机各类典型指令的执行流程。通过实验中对计算机指令的不断尝试应用,使自己进一步加深对组合逻辑控制器部件的认识,在操作过程中遇到的问题,能独立的思考并分析原因,让自己的动手能力和对课本知识的掌握有了更进一级的提高,也大大的提高了自己对计算机指令学习和操作的兴趣。
实验五微程序控制器部件教学实验
一、实验目的:
1. 全面掌握计算机各部件组成及相互联接关系。 2. 深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识。 3. 深入的学习计算机各类典型指令的执行流程。
4. 对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念。 5、 学习微
程序控制器的设计过程和相关技术。
二、实验设备与器材:
PC计算机一台、TEC-XP计算机组成原理与系统结构实验系统箱一台、型号为XC2S200D的芯片一个和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理:
制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要部分。要在TEC-XP16教学计算机完成这项实验,必须清楚地懂得:
1、 TEC-XP+教学机的微程序控制器主要由微程序定序器AM2910、产生当
前微地址和下地址的微控存和MACH器件组成。
2、 TEC-XP+教学机上已实现了的全部基本指令和留给用户实现的19条扩展指
令的控制信号都是由微控存和MACH给出的。
3、 应了解监控程序的A命令只支持基本指令,扩展指令应用E命令将指令代
码写入到相应的存储单元中;不能用T、P命令单步调试扩展指令,只能用G命令执行有扩展指令的程序。
4、 要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况
TEC-XP+教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程、也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成。 5、 要明确自己要实现的指令功能、格式、执行流程设计中必须遵从的约束
条件。
四、实验内容:
1、 完成控制器部件的教学实验,主要内容是自己设计几条指令的功能、格式和执行流
程,并在教学计算机上实现、调试正确。;
2、 首先是看懂TEC-XP+教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系,然后分析教学计
算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程,注意各操作功能所对应的控制信号的作用;
3、 设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学机上实现、调试正确; 4、 单条运行指令。查看指令的功能、格式和执行流程。 5、 用监控程序的A、E命令编写一段小程序,观察运行结果。
五、实验步骤:
1、 接通教学机电源;
2、 将教学机左下方的六个拨动开关置为110100; 3、 按一下“RESET”按键;
4、 通过16位的数据开关SWH、SWL置入指令操作码。 5、 在单步方式下,通过指示灯观察各类基本指令的微码。
(1)、选择基本指令的A组指令中的ADD指令,观察其流程
1) 置拨动开关SW=00000000 00000001; 2) 按RESET按键,指示灯Microp亮,其它全灭;
3) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000,微址和下址的指示灯
全灭;
4) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000——微址指示灯显示
0000 0001,下址的指示灯全灭;
5) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000——微址指示灯显示
0000 0010,下址的指示灯全灭; 6) 以上三步为公共操作,其它指令同;
7) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0010 0000——微址指示灯显示
0000 0011,下址的指示灯显示0000 0100;
8) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000——微址指示灯显示
0000 0100,下址的指示灯显示为0011 0000;
9) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0000——微址指示灯显示
0011 1010,下址的指示灯显示0011 1010;
10) 按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示0011 0010——微址指示灯显示
00111010,下址的指示灯显示0000 0010。
6、 在连续方式下,用A命令键入程序并运行;