计算机组成原理实验指导书
工作方式 读 后 备 字 节 写 字节擦除 写 禁 止 写 禁 止 输出禁止 /CE /OE /WE L L H H × × L H L L 12V L × × H × L × × H × 输入/输出 数据输出 高 阻 数据输入 高 阻 高 阻 高 阻 高 阻 图4-2（c）28C16工作方式选择
图4-3（a）74LS374引脚 图4-3（b）74LS374功能
图4-4（a）74LS245引脚 图4-4（b）74LS245功能
五、工作原理：
1、 写入微指令
在写入状态下，图4-1（a）中K2须为高电平状态，K3须接至脉冲/T1端，否则无法写入。MS1—MS24为24位写入微代码，在键盘方式时由键盘输入，在开关方式时由24位微代码开关提供。uA5—uA0为写入微地址，在键盘方式时由键盘输入，在开关方式
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时由微地址开关提供。K1须接低电平使74LS374有效，在脉冲T1时刻，uAJ1的数据被锁存形成微地址（如图4-1（b）所示），同时写脉冲将24位微代码写入当前微地址中（如图4-1（a）所示）。 2、 读出微指令
在写入状态下，图4-1（a）中K2须为低电平状态，K3须接至高电平。K1须接低电平
使74LS374有效，在脉冲T1时刻，uAJ1的数据被锁存形成微地址uA5—uA0（如图4-1（b）所示），同时将当前微地址的24位微代码由MS1—MS24输出。 3、 运行微指令
在运行状态下，K2接低电平，K3接高电平。K1接高电平。使控制存储器2816处于读出状态，74LS374无效因而微地址由微程序内部产生。在脉冲T1时刻，当前地址的微代码由MS1—MS24输出；T2时刻将MS24—MS7打入18位寄存器中，然后译码输出各种控制信号（如图4-1（c）所示，控制信号功能见实验五）；在同一时刻MS6—MS1被锁存，然后在T3时刻，由指令译码器输出的SA5—SA0将其中某几个触发器的输出端强制置位，从而形成新的微地址uA5—uA0，这就是将要运行的下一条微代码的地址。当下一个脉冲T1来到时，又重新进行上述操作。 4、脉冲源和时序：
在开关方式下，用脉冲源和时序电路中“脉冲源输出”作为时钟信号，f的频率为1MHz，f/2的频率为500KHz，f/4的频率为250KHz，f/8的频率为125KHz，可根据实验自行选择一种频率的方波信号。每次实验时，只需将“脉冲源输出”的四个方波信号任选一种接至“信号输入”的“fin”， 时序电路即可产生4种相同频率的等间隔的时序信号T1~T4。电路提供了四个按钮开关，以供对时序信号进行控制。工作时，如按一下“单步” 按钮，机器处于单步运行状态，即此时只发送一个CPU周期的时序信号就停机，波形见图4-8。利用单步运行方式，每次只读一条微指令，可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。如按一下“启动” 按钮，机器连续运行，时序电路连续产生如图4-9的波形。此时，按一下“停止” 按钮，机器停机。
图4-8 单步运行波形图
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图4-9 全速运行波形图
按动“单脉冲”按钮，“ T+”和“T-”输出图4－10的波形： T+
T- 图4－10 单脉冲输出波形
各个实验电路所需的时序信号端均已分别连至“控制总线”的“T1、T2、T3、T4”，实验时只需将―脉冲源及时序电路”模块的“T1、T2、T3、T4” 端与“控制总线”的“T1、T2、T3、T4” 端相连，即可给电路提供时序信号。
对于键盘方式的实验，所需脉冲信号由系统监控产生（其波形与脉冲方式相同），并通过控制总线的F1—F4输出。实验时只需将“控制总线”的“F4F3F2F1”与“T4T3T2T1” 相连，即可给电路提供时序信号。 六、实验内容：
往EEPROM里任意写24位微代码，并读出验证其正确性。 七、实验步骤
Ⅰ、单片机键盘操作方式实验
在进行单片机键盘控制实验时，必须把K4开关置于“OFF”状态，否则系统处于自锁状态，无法进行实验。 2. 实验连线：
实验连线图如图4－11所示。
连线时应按如下方法：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
微程序接口 UAJ1 C1C2C3C4C5C6 F1F2F3F4 控制总线 T1T2T3T4
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图4－11 实验四键盘实验接线图
3. 写微代码：
将开关K1K2K3K4拨到写状态即K1 off、K2 on、K3 off、K4 off，其中K1、K2、K3在微程序控制电路，K4在24位微代码输入及显示电路上。
a) 在监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt】状态下按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入04或4，按【确认】键，显示为【ES04】，表示准备进入实验四程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。
b) 再按下【确认】键，显示为【CtL1=_】，表示对微代码进行操作。输入1显示【CtL1_1】，表示写微代码，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。按【确认】。
c) 监控显示【U-Addr】，此时输入【000000】6位二进制数表示的微地址，然后按【确认】键，监控指示灯显示【U_CodE】，这时输入微代码【000001】，该微代码是用6位十六进制数来表示前面的24位二进制数，注意输入微代码的顺序，先右后左，此过程中可按【取消】键来取消上一次输入，重新输入。按【确认】键则显示【PULSE】，按【单步】完成一条微代码的输入，重新显示【U-Addr】提示输入表4-1第二条微代码地址。
d) 按照上面的方法输入表4－1微代码，观察微代码与微地址显示灯的对应关系（注意输入微代码的顺序是由右至左）。 微地址（二进制） 000000 000001 000010 000011 000100 001000 001001 010000 010101 011000 011001 微代码（十六进制） 000001 000002 000003 015FC4 012FC8 018E09 005B50 005B55 06F3D8 FF73D9 017E00 表4-1 实验四微代码表
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3、读微代码：
（1） 先将开关K1K2K3K4拨到读状态即K1 off、K2 off、K3 on、K4 off，按【RESET】按钮复位，使监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt】状态。
（2） 按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入04或4，按【确认】键，显示【ES04】。按【确认】键。
（3）监控显示【CtL1=_】时，输入2，按【确认】显示【U_Addr】，此时输入6位二进制微地址，进入读微代码状态。再按【确认】显示【PULSE】，此时按【单步】键，监控显示【U_Addr】，微地址指示灯显示输入的微地址，微代码显示电路上显示该地址对应的微代码，至此完成一条微指令的读过程。观察黄色微地址显示灯和微代码的对应
关系，对照表4-1表检查微代码是否有错误，如有错误，可按步骤2重写这条微代码。 Ⅱ、开关控制操作方式实验
本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。 为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
1、按图4－12接线图接线：
图4－12 开关控制电路接线
2、实验步骤：
1) 观测时序信号：
用双踪示波器观察脉冲源及时序电路的“f/4”、“T1、T2、T3、T4”端，按动【启动】按钮，观察“f/4”、“T1、T2、T3、T4”各点的波形，比较它们的相互关系，画出其波形，并与图4－9比较。 2）写微代码 (以写表4-1的微代码为例) ：
UA5…UA0 控制开关电路 T1T2T3T4 脉冲源及时序电路 fin f/4 微程序控制器电路 UAJ1 控制总线 T1T2T3T4