基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分析

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1、.南京曉莊學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)年級(jí)專(zhuān)業(yè)班級(jí):14級(jí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)本1班班級(jí)學(xué)號(hào):14131521姓名:殷宇翔學(xué)號(hào):姓名:學(xué)號(hào):姓名:時(shí)間:2016年12月10日word范文.一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求?、在掌握部件單元電路實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將其組成系統(tǒng)以構(gòu)造一臺(tái)基本模型實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)。2、設(shè)計(jì)五條機(jī)器指令,并編寫(xiě)相應(yīng)的微程序,具體上機(jī)調(diào)試,掌握整機(jī)軟硬件組成概念。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、器件及環(huán)境:儀器設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)編號(hào)備注計(jì)算機(jī)組成原理系統(tǒng)DWCC-C8JH20112055三、實(shí)驗(yàn)方法、原理:部件實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,各部件

2、單元的控制信號(hào)是人為模擬產(chǎn)生的,而本次實(shí)驗(yàn)將能在微程序控制下自動(dòng)產(chǎn)生各部件單元控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)特定指令的功能。這里,實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通路的控制將由微程序控制器來(lái)完成,CPU從內(nèi)存中取出一條機(jī)器指令到指令執(zhí)行結(jié)束的一個(gè)指令周期全部由微指令組成的序列來(lái)完成,即一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。⑴有關(guān)微控制器部分在前一實(shí)驗(yàn)中已詳細(xì)介紹⑵主存儲(chǔ)器的讀、寫(xiě)和運(yùn)行為了向主存儲(chǔ)器RAM中裝入程序或數(shù)據(jù),并且檢查寫(xiě)入是否正確以及能運(yùn)行主存儲(chǔ)器中的程序,必須設(shè)計(jì)三個(gè)控制操作微程序。·存儲(chǔ)器讀操作:撥動(dòng)總清開(kāi)關(guān)后,置控制開(kāi)關(guān)SWC、SWA為“00”時(shí),按要求連線后,連續(xù)按“啟動(dòng)運(yùn)行”開(kāi)

3、關(guān),可對(duì)主存儲(chǔ)器RAM連續(xù)手動(dòng)讀操作?!ご鎯?chǔ)器寫(xiě)操作:撥動(dòng)總清開(kāi)關(guān)后,置控制開(kāi)關(guān)SWC、SWA為“01”時(shí),按要求連線后,再按“啟動(dòng)運(yùn)行”開(kāi)關(guān),可對(duì)主存儲(chǔ)器RAM進(jìn)行連續(xù)手動(dòng)寫(xiě)入?!み\(yùn)行程序:撥動(dòng)總清開(kāi)關(guān)后,置控制開(kāi)關(guān)SWC、SWA為“11”時(shí),按要求連線后,再按“啟動(dòng)運(yùn)行”開(kāi)關(guān),即可轉(zhuǎn)入到第01號(hào)“取址”微指令,啟動(dòng)程序運(yùn)行。上述三條控制指令用兩個(gè)開(kāi)關(guān)SWC、SWA的狀態(tài)來(lái)設(shè)置,其定義如下:word范文.SWCSWA控制臺(tái)指令001011讀內(nèi)存寫(xiě)內(nèi)存啟動(dòng)程序⑶指令寄存器介紹指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí),先把它從內(nèi)存取到緩沖寄

4、存器中,然后再傳送到指令寄存器。指令劃分為操作碼和地址碼字段,由二進(jìn)制構(gòu)成,為了執(zhí)行任何一條給定的指令,必須對(duì)操作碼進(jìn)行測(cè)試P(1),通過(guò)節(jié)拍脈沖T4的控制以便識(shí)別所要求的操作?!爸噶钭g碼器”根據(jù)指令中的操作碼進(jìn)行譯碼,強(qiáng)置微控器單元的微地址,使下一條微指令指向相應(yīng)的微程序首地址。⑷輸入/輸出設(shè)備本系統(tǒng)有兩種外部I/O設(shè)備,一種是二進(jìn)制代碼開(kāi)關(guān)KD0~KD7,它作為輸入設(shè)備INPUT;另一種是數(shù)碼顯示塊,它作為輸出設(shè)備OUTPUT。例如:輸入時(shí),二進(jìn)制開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)直接經(jīng)過(guò)三態(tài)門(mén)送到外部數(shù)據(jù)總線上,只要開(kāi)關(guān)狀態(tài)不變,輸入的信息也不變。輸出時(shí),將輸出數(shù)據(jù)送到外部數(shù)

5、據(jù)總線上,當(dāng)寫(xiě)信號(hào)(W/R)有效時(shí),將數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器,驅(qū)動(dòng)數(shù)碼塊顯示。⑸設(shè)計(jì)指令根據(jù)基本模型機(jī)的硬件設(shè)計(jì)五條機(jī)器指令:外設(shè)輸入指令I(lǐng)N、二進(jìn)制加法指令A(yù)DD、存數(shù)指令STA、輸出到外設(shè)指令OUT、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令JMP。指令格式如下:助記符  機(jī)器指令碼              說(shuō) 明IN    0000 0000;“外部開(kāi)關(guān)量輸入”KD0~KD7的開(kāi)關(guān)狀態(tài)→R0ADDaddr 0001 0000××××××××; R0+[addr]→R0 STAaddr0010 0000××××××××;R0→[addr]OUTaddr0011 0000××××××

6、××;[addr]→BUSJMPaddr 0100 0000××××××××;[addr]→PC說(shuō)明:指令I(lǐng)N為單字節(jié)指令,其余均為雙字節(jié)指令,××××××××為addr對(duì)應(yīng)的主存儲(chǔ)器二進(jìn)制地址碼。⑹基本模型機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)本模型機(jī)監(jiān)控軟件主要完成從輸入設(shè)備讀入數(shù)據(jù),進(jìn)行簡(jiǎn)單算術(shù)運(yùn)算后,將結(jié)果存入內(nèi)存的某個(gè)單元,最后通過(guò)輸出設(shè)備輸出結(jié)果。監(jiān)控軟件詳細(xì)如下:地 址 內(nèi)容 助記符    說(shuō) 明0000 0000  0000 0000  IN     ;“INPUT DEVICE”→R00000 0001  0001 0000  ADD[0AH];R0+[0AH

7、]→R00000 0010  0000 1010    0000 0011  0010 0000  STA[0BH];R0→[0BH]0000 0100  0000 1011 0000 0101  0011 0000  OUT[0BH];[0BH]→BUS0000 0110  0000 1011word范文.0000 0111  0100 0000  JMP[00H];00H→PC0000 1000  0000 00000000 10010000 1010  0000 0001       ?。蛔远x參加運(yùn)算的數(shù)0000 1011         ??;求和

8、結(jié)果存放單元四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟:(1)根據(jù)機(jī)器指令畫(huà)出對(duì)應(yīng)的微程序

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