微程序控制器的组成与微程序设计实验报告(共6页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上信息学院实 验 报 告学号:姓名: 班级:课程名称:计算机组成原理实验名称:微程序控制器的组成与微程序设计实验实验性质: 综合性实验 设计性实验 验证性实验实验时间: 实验地点:一、实验目的1、掌握微程序控制器的组成原理;2、掌握微程序的编制、写入,观察微程序的运行;3、为整机实验打好基础。二、实验内容编制微程序并观察其运行过程。三、实验仪器1、ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验系统 一台2、排线 若干四、实验原理实验所用的时序电路原理可以参考时序实验。由于时序电路的内部线路已经连好(时序电路的CLR已接到实验板中下方的CLR清零开关上),所以只需将时序电
2、路与方波信号源连接即可。1、微程序控制电路微程序控制器的组成见图1-13。其中控制存储器采用3片2816 E2PR0M,具有掉电保护功能。微命令寄存器18位,用两片8D触发器(74LS273)和一片4D(74LS175)触发器组成。微地址寄存器6位,用三片上升沿触发的双D触发器(74LS74)组成,它们带有清“0”端和置“1”端。在不进行判别测试的情况下,T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当T4时刻进行判别测试时,转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器设置为“1”状态,完成地址修改。在该实验电路中,在CONTROL UNIT有一个编程开关SP06,它具有三种状态
3、:WRITE(编程)、READ(校验)、RUN(运行)。当处于“编程状态”时,实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。当处于“校验状态”时,可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证,从而可以判断写入的二进制代码是否正确。当处于“运行状态”时,只要给出微程序的入口微地址,则可根据微程序流程图自动执行微程序。图中微地址寄存器输出端增加了一组三态门74LS245,目的是隔离触发器的输出,增加抗干扰能力,并用来驱动微地址显示灯。2、微指令格式微指令字长24位,其控制位顺序如下:表1-4 微指令结构图微程序242322212019181716151413121110
4、987654321控制信号S3S2S1S0MCNRDM17M16ABPuA5uA4uA3uA2uA1uA0A字段B字段P字段151413控制信号121110控制信号987控制信号00000000001LDRI001RS_G001P1010LDDR1010RD_G010P2011LDDR2011RI_G011P3100LDIR100299_G100P4101LOAD101ALU_G101AR110LDAR110PC_G110LDPCM17M16控制信号00Y001Y110Y211Y3五、实验步骤及结果1、图1-15为几条机器指令对应的参考微程序流程图,将全部微程序按微指令格式变成二进制代码,可得
5、到表1-5的二进制代码表。表1-5 微程序时序控制实验二进制代码表微地址S3 S2 S1 S0 M CNRDM17M16 A B P uA5 uA4 uA3 uA2 uA1uA0 0 00000000110000001000100000 10000000111101101100000100 20000000011000000010010000 30000000011100000000001000 40000000010110000000001010 50000000110100010000001100 61001010110011010000000010 7000000001110000000
6、0011011 00000000000010000000000011 10000000111101101100000111 20000000111101101100001111 30000000111101101100011101 40000000111101101100101101 50000001010000010000000011 60000000011100000000011111 70000000010100000000101012 00000000111101101100100102 10000000111101101100101002 2000000001010000000010
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