广东工业大学计组实验报告复杂模型机的设计与实现六.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.30M 资料格式：doc 举报版权申诉

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_计算机_学院_软件工程_专业_2_班______组、学号_ 姓名_ _协作者___________ 教师评定_____________ 实验题目复杂模型机的设计与实现 _ 1. 实验目的与要求：目的： 1.掌握并实现较为复杂的计算机原理。 2.本实验扩展了 16 条机器指令，综合运用所学的计算机原理知识，用扩展机器指令设计编写程序，并通过 CPU 运行所编写的程序。要求：按练习一和练习二的要求完成相应的操作，并上机调试运行。 2. 实验方案： 1．实验连线按上图在实验仪上接好线后，仔细检查无误后可接同电源。

2．实验程序实验程序作为例子已存在硬盘里，文件名为 EX3，它包括机器指令程序和微指令程序的微代码，机器指令程序如下：（地址和内容都是十六进制）从数据开关输入数据 01H->R0 从数据开关输入数据 02H->R2 (R2)+(R0)+CY，结果送 R0 说明内容 44 46 98 81 F5 0C 00 助记符 IN 01,R0 IN 02,R2 ADC R2,R0 MOV R0,R1 R0 内容送入 R1 RLC R1,R2 R1 内容带进位循环左移，结果送 R1 BZC 00,00 有进位或结果为 0，即 CY=1 或 ZI=1，地址 00 01 02 03 04 05 跳转到 00 地址单元 06 微指令的微代码如下：（地址和内容都是十六进制）内容 088101 82ED01 50C000 04A000 A0E000 06E000 07A000 A0E000 8AED01 8CED01 3BA000 018001 3C2000 0EA000 0FB601 25EA95 地址 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 3．结果测试地址 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F 内容 83ED01 85ED01 8DED01 A6ED01 011000 010403 168001 019A3D 0149201 2AA201 2CB201 32A201 33A201 36A201 378231 398231 地址 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 内容 019000 018402 81DB05 E48001 018001 A0AA95 27A000 28BC01 29EA95 A0AA95 2BB401 419B95 2DA401 6EAB05 2FAA0D 30AA01 地址 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 内容 71810D 419B95 019A01 35B401 81DB05 419BB9 019A0D 388829 019801 3A8819 019801 080A07 098A06 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（UA0—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、使用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、在每次单步执行一条微指令的过程中，都要观察屏幕动态流线显示的运行结果，根据屏幕显示的结果分析与该条微指令的格式和功能是否一致。若不一致，必须检查原因。 4、记录实验过程的相关数据和结果，并回答相关的练习题。

3. 实验结果和数据处理：第一次运行实验结果记录表：题号选项指令输入指令 IN 带进位加法指令 ADC 传送指令 MOV 带进位循环左移指令 RLC 条件转移指令 BZC ① ② ③ ④ ⑤ B B B B A A A B A A B B A B B A B A 第二次运行实验结果记录表：题号选项指令输入指令 IN 带进位加法指令 ADC 带进位循环左移（RLC）指令条件转移指令 BZC ① ② ③ ④ ⑤ 将第一条输入指令输入数据改为 F0 B B B C B B B B

表 6.4：微地址 35 66 75 76 表 6.5： S3 S2 S1 S0 M Cn WE A9 A8 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 A 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 B 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 UA5~UA0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 微地址（十六进制）内容（六位十六进制表示的微指令代码） 1D 36 3D 3E 36 A2 01 3D 9A 0D 3E A2 01 01 9A 01 表 6.6：机器指令程序：助记符 IN R0,66 NEG RO OUT RO STA 01,0A,R0 说明 66→R0 R0 求补，并将结果送至 R0 RO→OUTPUT UNIT RO→(0A) CLR R2 0→R2 LDA 10,10,R1 (RI)+D→R1,其中(RI)=0,D=10 JMP 11,F6 (PC)+D→PC,其中 D=F6 地址内容 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 44 D0 58 14 0A 72 21 10 38 F6 10H 表 6.7：求补结果，即间接寻址模存储器 10H 地址变址寻址模式偏移量 D R1 的相对寻址模式的 R0 的内容式的偏移量 D 9A 0A 的内容 9A 和 R2 寄存器的内容 10,0 内容 9A 偏移量 D F6 4. 结论 1、本次实验扩展了 16 条机器指令，其中算术指令 9 条，访问内存指令和程序控制指令 4 条，输入输出指令 2 条，停机指令 1 条。每条指令基本上都是由操作码，地址码和寄存器编码组成。 2、本次实验完成了对 EX3 程序的基本操作，其中包括 IN 指令、ADC 指令、MOV 指令、RLC 指令和 BZC 指令。 3、本次实验也完成了对简单程序的编写以及基本指令功能的修改，其中将 COM 指令修改为求补指令 NEG，并且完成了求补程序的编写。 4、本次实验还完成了对四种基本寻址方式的操作，其中包括直接寻址，间接寻

址，RI 变址寻址和相对寻址。 5. 问题与讨论及实验总结本实验是经过一系列硬件课程如计算机原理的学习及相关实验后，综合应用所学理论知识解决实际设计和应用问题，进行一个综合的系统的实验。这个实验综合了所学的计算机原理知识，难度较大，通过设计过程，我熟悉和掌握微机系统的硬件设计方法、设计步骤，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。这个学期的计算机组成原理实验对我学习计算机组成原理专业课有很好的实践理解作用。 IN P(2) 24 75 不用操作，只是装入指令为 P(2)准备 75 SW→BUS BUS→DR1 77 SW→BUS BUS→DR2 S3 S2 S1 S0 M Cn WE A9 A8 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 1 0 0 1 1 B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C 0 1 0 0 0 0 0 0 0 UA5~UA0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 微地址（十六进制）内容（六位十六进制表示的微指令代码） 14 3D 3F 3D1000 01A201 01B401 6.思考题：（1）（2）表 6.10：微地址 24 75 77 表 6.11：（3）表 6.12：地址内容助记符 00 01 02 40 48 60 IN AA,DR1 IN 55,DR2 HALT 说明 AA→DR1 55→DR2 停机

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