计算机组成原理实验指导书(毛2011.11.new-2012.11)(1) - 图文(10)

2019-08-29 19:54

uM 微程序窗口用于观察每条指令所对应的微程序的执行过程,以及微代码的状态。在此窗口中,可以看到数据是从何寄存器输出的、数据输入到何寄存器、地址是由PC输出还是由MAR 输出、运算器在做何种运算、如何移位、uPC及PC如何工作等等。可以通过改变窗口下方的微代码的各个控制位的方式来重新设计微程序,与“指令系统”窗口的指令修改相结合,可以设计自己的指令。

可以将鼠标移到相应的程序行或微程序行来显示执行该指令或微指令时,各寄存器、控制位的状态。

跟踪窗口显示程序执行过程的轨迹,包括每条被执行的指令、微指令,以及微指令执行时,各控制位、各个寄存器的状态。

6)寄存器状态

寄存器状态区显示程序执行时,各内部寄存器的值。

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附录2:实验仪键盘使用

DJ-CPTH计算机组成原理实验仪除了可以连在PC机上调试程序,也可以用实验仪上自带的键盘输入程序及微程序,并可以单步调试程序和微程序,在显示屏上观察、修改各内部寄存器的值,编辑修改程序和微程序存储器。

显示屏的显示内容分四个主菜单:

1、观察和修改内部寄存器;2、观察和修改程序存储器;3、观察和修改微程序存储器;4、手动状态。四个主菜单用TV/ME 键切换。如下图:

1、观察、修改内部寄存器:

内部寄存器的内容分五页显示,用LAST或NEXT键向前或向后翻页,可以显示所有内部寄存器值,输入数字可修改非只读寄存器值。见下图:

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2、观察、修改程序存储器内容:

显示屏显示如下图,其中“Adr”表示程序存储器地址,“DB”表示该地址中数据。光标初始停在“Adr”处,此时可以用数字键输入想要修改的程序地址,也可以用NEXT 和LAST 键将光标移到“DB”处,输入或修改此地址中的数据。再次按NEXT或LAST键可自动将地址+1 或将地址-1,并可用数字键修改数据。按MON 键可以回到输入地址00的状态。见下图。

3.观察、修改微程序存储器内容: 微程序存储器数据的观察、修改与上面程序存储器的观察修改方法相似,不同的是微程序要输入3 个字节,而程序存储器的修改只要输入1 个字节。微程序观察修改的显示屏显

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示如下图,其中“Adr”表示微程序地址,“MH”表示微程序的高字节,“MM”表示微程序的中字节,“ML”表示微程序的低字节。

使用实验仪键盘可以用三种方法调试程序,程序单步、微程序单步、全速执行。当用键盘调试程序时,显示屏显示寄存器第一页的内容。

[STEP] 为微程序单步执行键,每次按下此键,就执行一个微程序指令,同时显示屏显示微程序计数器、程序计数器、A 寄存器、W 寄存器的值。可以通过NX 或LS 键翻页 观察其它寄存器的值,观察各个寄存器的输出和输入灯的状态。

[SCAL]为程序单步执行键,每次按下此键,就执行一条程序指令,同时显示屏显示微程序计数器、程序计数器、A 寄存器、W 寄存器的值。可以通过NX 或LS 键翻页观察其它寄存器的值。

[EX]为全速执行键,按下此键时,程序就会全速执行,按键盘任一键暂停程序执行,并且显示当前 寄存器的值.

[RG]为中断请求键,按下此键时,会产生一个中断请求信号INT. [RST]复位键,按下此键,程序中止运行,所有寄存器清零(IR除外),程序指针回到0 地址。

举例:用键盘输入以下程序代码:

1.按TV 键,直到显示屏显示内容为

2.按NX 键,光标移到“DB”下,显示屏为

3.按1,2 两个数字键, 显示屏为

4.按NX 键,地址+1,显示屏为

5.按3,4 两个数字键,显示屏为

重复4、5 两步,直到输入所有的程序代码。

在第1 步时,光标停在“Adr”处,可以按数字键0 。。。F 输入要修改的程序存储器的地址,然后再按NEXT 键输入程序代码。如果光标移到“DB”下,而此时又想改变地址,可以按MON 键,将光标移回到“Adr”处,按数字键输入地址。输入微程序代码的方法与此相似,不同的是程序只需输入两个数字,即一个字节,而微程序要输入6 个数字,即三

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个字节。如果多于6 个数字会自动从右向左移动光标。如果输入不足6个数字就用NEXT或LAST翻页,则只有被改动的几个数字有效,其它数字不变。

4. 用小键盘调试实验一

一:输入机器码 按TV 键选择EM

顺序输入机器码:7C 12 70 74 78 01 C0 C4 输完机器码后按RST 复位 二:单步执行微程序

按RST 复位键后,PC=0,uPC=0

uM输出24 位微程序:CB FF FF 此微指令为取指指令 第一条微指令

按一次STEP键,完成一个时钟,此时: PC值为01(时钟上升沿PC+1)

IR 值为7C,uPC值为7C (指令码) uM 输出为:C7 FF F7 (EM 值送A) 第二条微指令

按一次STEP键,完成一个时钟,此时: PC值为02(时钟上升沿PC+1) A值为12

uPC值为7D (时钟上升沿uPC+1) uM 输出为:CB FF FF (取指指令) 第三条微指令

按一次STEP键,完成一个时钟,此时: PC值为03(时钟上升沿PC+1)

IR 值为70,uPC值为70 (指令码) uM 输出为:FF F7 F7 (R?值送A) 第四条微指令

按一次STEP键,完成一个时钟,此时: PC值为03(时钟上升沿PC+1) A值为00

uPC值为71 (时钟上升沿uPC+1) uM 输出为:CB FF FF (取指指令) 第五条微指令

按一次STEP键,完成一个时钟,此时: PC值为04(时钟上升沿PC+1)

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