１１ 计算机组成原理实验报告
5实验步骤与截图
1) 检查FPGA下方的标有“/CE”的四组插针均是左边两个短接； 2) 检查RAM（6116）上方的标有“/WE”的插针应是左边两个短接； 3) RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E命令向扩展的存储器输入程序
或改变内存单元的值。
4) 将扩展的ROM芯片插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插
座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。 如果芯片插入方向不对，会导致芯片烧毁，然后锁紧插座。
5) 将扩展芯片下方的插针按下列方式短接：将标有“/MWR”和“RD”的三个
插针左面两个短接，将标有“/MWR”“/OE”“GND”的三个插针左边两个短接。
6) 将扩展芯片上方标有EXTROMH和EXTROML的“/CS”信号用自锁紧线短
接，然后短接到MEMDC 138芯片的上方的标有“4000－5fff”地址单元。 注意：标有/CS的圆孔针与标有MEM/CS的一排圆孔针中的任意一个都可以用导线相连；连接的地址范围是多少，用户可用的地址空间就是多少。
计算机组成原理
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１２ 计算机组成原理实验报告
7) 将标有“DataBus 15-8”和“DataBus 7-0”的数据总线的指示灯下方的插针
短接。
8) 将标有“DataBus 15-8”和“AdressBus 7-0”的数据总线的指示灯下方的插
针短接。
9) EPROM 是紫外线可擦除的电可改写的只读存储器芯片。在对EPROM进行
重写前必须先擦除并判断芯片是否为空，再通过编程器进行编程。 10) AT28C64B的读操作和一般的RAM一样，而其写操作，需要一定的时间，
大约为1毫秒。因此，需要编写一延迟程序，在对EEPROM进行写操作时，调用该子程序，以完成正确的读写。
6实验思考与心得
通过本次实验，虽然对ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法和差异之处有了一定的了解，但对于我来说，在一些问题上还是没有办法解决；学习了用编程EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。在编程时，对于给的问题能产生深刻的思考，进一步了解了实验的目的，通过自身的思考，扩展了自己的思维能力，不管怎么说，自己有动手操作和对问题的思考，总是能给我带来不错的收获。 能用E命令直接写AT28C64B的存储单元，而不用A命令，修改延时子程序，将其延时改短，可将延时子程序中的R3的内容赋成00FF或0FFF等，再看运行结果时，发现因为当写入双字节指令的低位时会出错，这也是不能用A命令而只能用E命令去写存储单元的原因。
计算机组成原理 １２
１３ 计算机组成原理实验报告
学院 计算机学院 学号： 姓名 教师评定
实验题目 组合逻辑控制器部件教学实验
实验四：组合逻辑控制器部件教学实验
1实验目的
通过看懂教学计算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，然后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。其最终要达到的目的是： ? 深入理解计算机控制器的功能、组成知识。 ? 深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。
? 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。 ? 学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术
2实验设备与器材
? TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
3实验说明和原理
控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：
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１４ 计算机组成原理实验报告
1) TEC-XP+教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成。 2) TEC-XP+教学机上已实现了29条基本指令。
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；理解
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。
为了完成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、调试正确的内容，具体过程包括：
1) 确定指令格式和功能，要受到教学机已有硬件的约束，应尽量与已实现
指令的格式和分类办法保持一致。
2) 划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能，设计节拍状态的值，应参
照已实现指令的处理办法来完成，特别注意的是，读取指令的节拍只能用原来已实现的，其他节拍的节拍状态也应尽可能地与原用节拍的状态保持一致和相近。
3) 在指令流程表中真写每一个控制信号的状态值，基本上是个查表填数的
过程，应特别仔细，并有意识地体会这些信号的控制作用。
4) 在给出来mach的源文件中添加扩展指令的控制信号的逻辑表达式，编
译适配后下载到MACH器件中。
5) 写一个包含你设计的指令的程序，通过运行该程序检查执行结果的正确
性，初步判断你的设计是否正确；如果有问题，通过几种办法查出错误并改正，继续调试，直到完全正确。
计算机组成原理 １４
１５ 计算机组成原理实验报告
4实验内容
1) 完成控制器部件的教学实验，主要内容是由学生自己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。
2) 首先是看懂TEC-XP教学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。 3) 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。 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。
5实验步骤/填表
1) 接通教学机电源。
2) 将教学机左下方的6个拨动开关置为111100. 3) 按一下“RESET”按键。
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。
a) 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；
b) 选择基本指令的B指令中的PUSH指令，观察其节拍流程： c) 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；
d) 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程： e) 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）、
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