为EXl,该程序包括机器指令程序和微指令程序。
机器指令程序如下(地址和内容都是十六进制,机器指令的前4位为操作码。)
说明:十六进制微指令程序的微代码的表示法是按照三、(6)微指令二进制代码表中从左到右分成3个8位,将此3个8位的二进制代码化为相应的十六进制数即可。脱机手动.输入微代码时,请将十六进制的微代码的第1字节和第3字节内容对换后输入,即从开关MK24开始,先输第3字节,再输第2字节,最后输第1字:节。而十六进制的地址要转化为八进制输入,内容要转化为二进制输入。
2.实验步骤
与PC机联机将上面的实验程序(EXl)下载到实验仪里,该程序包括机器指令程序和微指令程序,机器指令程序装入6116存储器里,微指令程序装入E2PROM2816控制在储器里,然后运行程序。
(1)实验程序下载操作步骤:
①开机后,启动Windows98/2000/XP系统,双击桌面上的“组成原理实验”快捷图标,即可进入DVCC组成原理实验系统主画面。
②单击该系统第三行的打开图标,即可出现文件框,选择文件名EXl并打开之。
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③此时左边的编辑窗口“新文件”变为“EXl”,在该窗口里显示EXl的源文件,它包括机器指令程序和微指令程序的微代码,SP开头是机器指令程序,SM开头是微指令程序的微代码。
④单击“调试”图标。把打开的源文件下载到实验仪里,在·卜载过程中屏幕下方出现“正在传送文件”的提示,当文件传送完毕,提示消失.
⑤文件传送完毕,要检查源文件是否正确传送到实验仪RAM和TOM里,首先检查实验仪RAM的内容,单击“程序RAM”打开该窗口,查看此时显示的机器指令程序是否与实验程序一致,若不一致,重复④的操作,若一致,就单击菜单栏中“调试”菜单,然后选择并单击“刷新数据”或按“F5”热健对程序“RAM”窗口显示的程序进行刷新。刷新完成后,再查看此时显示的机器指令程序是否与实验程序一致,若不一致,则要检查用户接线是否正确或实验仪其他问题。
⑥然后再检查实验仪ROM的内容,单击“程序ROM”打开该窗口,查看此时显示的内容是否与微指令程序的微代码一致,若不一致,重复④的操作,若一致,就单击市菜单栏中“调试”菜单,然后选择并单击“刷新数据”或按“F5”热键来对“程序ROM”窗口显示的程序进行刷新。刷新完成后,再查看此时显示的内容是否与微指令程序的微代码一致,若不一致,要查找实验仪的问题,
⑦经过上面⑤、⑥操作的检查后,若程序正确,就可以运行程序。 (2)程序运行步骤:
①程序运行前必须对微地址清零。拨动实验仪右下角清零开关CLR(1→0→1)后,观看实验仪右上方的微地址显示灯(UAO—UA5)是否全为零,若全为零,则正确,若不全为零,说明有问题,要检查。
②使川单步微指令运行程序,单击该系统第三行的“单步微指令”图标即可。 ③观察屏幕的动态流线并结合实验程序,分析每一条机器指令所对应的微指令的执行过程,按下面的提问回答并记录程序运行过程中的数据利结果,并填入括号里。
A.执行每一条指令时,都要观察实验仪上微程序控制单元中的微地址显示灯(UA0~UA5)和屏幕下面显示的微地址(Addr)是否与基本模型机微程序流程图一致,分析指令执行过程正确否?
B.每当执行完一条机器指令时,微地址=(01H)斗从微程序流程图分析,取指周期由那些微指令组成?
C.执行输入指令时,要求: a.在微地址Addr=(02)时,在实验仪左下方“INPUTDEVICE”中的8位数据开关D7-Do输入数据,并记录输入数据:(80)。
b.微地址Addr=(10)时,记录A9=(0),A8=(0)。
c.根据记录的A9、A8状态,分析输入数据时输入三态门的控制信号SW-B是有效还是无效,为什么?
答:三态门有效,因为在计算过程中用到录入的数据,只有三态门打开,电路才能读到输入端输入的数据。
d.观察屏幕的动态流线,记录输入数据存入哪个寄存器。(R0) D.执行加法指令(ADD)时,要求:
a.记录存储器OAH地址单元内容送入哪个寄存器(DR2)寄存器内容送入哪个寄存器(n,(DR1)。
b.Addr=(06)时,记录S3~S0=(1001)、M二(0)、Cn=(1)。
d.根据记录的S3-S0以及M和Cn的状态,分析哪几个信号表示加法?该加法指令属于算术加还是逻辑加(参考实验一中的74LSl81逻辑功能表分析),输出运算结果时输出三态
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门控制信号ALU-B是有效还是无效,为什么?
答:S3-S0以及M和Cn为011001时为加法,是有进位的算术加法。ALU-B控制信号有效,因为程序要求输出,只有打开输出端三态门,数据才能输出显示。
e.加法结果:(2A),结果存入哪个寄存器(R0)
E.执行存储器存数指令(STA)时,观察指令的存数过程,要求: a,在Addr=(15)时,记录WE=(1),A9=(0),A8=(1),分析此时写信号WE和片选信号CE是否有效还是无效,为什么?
答:WE,CE信号有效,因为Addr=(15)时是一个存数据的操作。
b.执行完存储器存数指令(STA)时,记录哪个寄存器的内容送入存储哪个地址单元里。即(R0)寄存器→存储器(OB)地址单元
F.执行完输出指令(OUT),输出数据=(2A)。 G.执行完无条件转移指令(JMP)观察PC(00)。按实验程序要求,分析该PC值是否正确,该PC值所表示的地址是属于机器指令地址还是微指令地址?
答:该PC值所表示的地址是属于机器指令地址。 (3)练习题
①改变输入的数据和存储器OA单元的内容,记录运算结果 ②修改实验程序中的无条件转移指令(JMP),要求无条件转移到以加法指令(ADD)开始的地址,这时转移地址:(08单元的值改成01),
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