試驗報告課程名稱 計算機(jī)組成原理B 試驗學(xué)期2023至 2023學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生所在院部年級 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 任課教師 試驗成績 計算機(jī)學(xué)院制《計算機(jī)組成原理B》課程設(shè)計性試驗報告試驗題目 指令擴(kuò)展試驗開課試驗室：計算機(jī)組成原理試驗室深入了解教學(xué)計算機(jī)微程序掌握器的組成和設(shè)計技術(shù)，包括

2023 1122日Am2910器件的功能與具體用法,教學(xué)計算機(jī)的總體組成和部件之間的連接方法，總之應(yīng)當(dāng)深入理解掌握器部件的組成、設(shè)計、控制與使用等諸項學(xué)問。TEC-XP教學(xué)機(jī)，微機(jī)〔WindowsXRISPLEVERispVMSystem等軟件〕。在現(xiàn)有的根本指令系統(tǒng)上，擴(kuò)展 2條指令：ADTWDRADRMDR[SR]。四、試驗步驟12條指令的格式及功能序號序號格式功能尋址方式編碼微程序微程序步數(shù)入口地址1ADTWDRDR的值自增存放器直接尋址A1H28122ADRMDR,[SR]DR+[SR]->DRDR為存放器直接尋E3H383址,[SR]為存放器接尋址2、指令所對應(yīng)的微程序每條指令對應(yīng)的微程序、以及每步〔微指令〕的功能及各字段值的意義AM2901運(yùn)算器的構(gòu)造圖以及掌握碼表FFAuti F-?& FR+SS-RR-SRVSA oAo Q0F/2FRASoAF/2F/RA3DAI1OF-Nf曰FRVSoa11HF*2—F/(RVS)oo4碼IKliftMlrtf 4碼IKliftMlrtf 赭0也#7i33牡frIffW-/HIL12MhRsSSHSCSSHSCI(HM)On/Shift001010Ciii=0〔1<in=<11MI101規(guī)律移位循環(huán)移位mu C>ZROV010內(nèi)部總線on nLvZS”no111QI)ZV2-2狀態(tài)存放器、最低進(jìn)位輸入、移位輸入掌握信號微程序掌握器的組成框圖以及說明母TO6100T決103IO1710430401O&3故擁』虹3故擁』虹U5UH1BUSJILJJLj*jji1O1i■nv；RO,KlA1JD:IUK2rS1VWig)t.nr;loi址青療雄Ct...CnA=Ti=s-f|$AlllAJMU②指令存儲器：〔存放全部機(jī)器指令〕，經(jīng)地址譯碼，選中相應(yīng)存儲單元，取出相應(yīng)機(jī)器指令，送入指令存放器IR。③指令存放器IR:存放正在執(zhí)行的機(jī)器指令。 機(jī)器指令包含兩個字段： 操作碼〔OP、地址碼。④由操作碼〔OP映射得到微地址〔譯碼過程〕，即機(jī)器指令所對應(yīng)的微程序入口地址，存入微地址存放器。⑤掌握存儲器存放全部的微程序，經(jīng)地址譯碼讀出一條微指令。⑥ 由掌握存儲器讀出的一條微指令存入微指令存放器。碼<<15碼<<151,-0011時冇效)(MNHIO1IH)功能〔CC”-fl〕助轉(zhuǎn)務(wù)時+特移工測試，JRUJRNT.JRF*JRNZ指令強(qiáng)拒瞬傳移蘇件不咗立時，轉(zhuǎn)移01014)1100111叢測試』JRSsJRNS?H^t不成立時，轉(zhuǎn)穆TP止刃時＜IN〕「轉(zhuǎn)移11^=1POP>.轉(zhuǎn)移掌握信號對運(yùn)算器的掌握2323位微型開關(guān)內(nèi)容：A3?AO,B3?B0,18?1615?I3I2?10SST2?0SSHSCIA0存放器安排：R4SPR5:PC/MIO (0:有內(nèi)存或串口讀與，1:無〕REQ(0:讀與內(nèi)存，/MIO (0:有內(nèi)存或串口讀與，1:無〕REQ(0:讀與內(nèi)存，1:讀寫串行口〕/WE(01:讀操作〕MRW編碼功能000寫內(nèi)存00I讀內(nèi)存010寫串口1I讀串口XX無內(nèi)存和黑口的讀寫榻作對內(nèi)部總線和特定存放器的掌握內(nèi)部總線數(shù)據(jù)來源選擇掌握4HI0OlliHTO1RlilOtliilIM綸出到內(nèi)部總純IKftL位字“內(nèi)將別內(nèi)鄧總比OilKtOlli送榨序狀患字到內(nèi)熬總經(jīng)【M【M1帽碼/S^TOIIJiSJFXASf”lrt?總炮IIMIfIlli16碰機(jī)樸用\托也機(jī)和用送中腳向變列內(nèi)幫總慳1“無操作|III)titf/IM>NCJ碼00000101110010111<|111譯碼信號NC/GIR//GAR“HTR/1NTN/El/DI操作說明序操作L指令存放器接收16位機(jī)不用地址存放器接收r恢復(fù)原中斷優(yōu)先級用于開中斷指令JS令⑶掌握器供給的掌握信號〔微指令格式〕B-I7IU”>B-I7IU”><13-IB2FUl-徽下地址*|B26<111SC”CJFLMioKKQ不FK2W18-16-15^13H2UH1V亠HU|RDAnIH1ssrr-B5-B0SSHSCI|?C2nci苦十特示燈 ⑴辰占 塔牛指川創(chuàng)阿_L

「伽噸P|Ixnit1xnit1[shift-gtj掌握位11Enc2 DCI胃

| JI1

I5捋一—I如〔1〕程序計數(shù)器PC可以在運(yùn)算器內(nèi)部完成加〔1〕程序計數(shù)器PC可以在運(yùn)算器內(nèi)部完成加1運(yùn)算產(chǎn)生下一條相鄰指令的地址;

IRIS-IRMHiR7IRUiRLtoJB 教學(xué)機(jī)計算機(jī)掌握器的總體組成或者完成加一個相對轉(zhuǎn)移的偏移量，產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移地址；或者直接接收一個指令地址，用在16位的程序調(diào)用或者跳轉(zhuǎn)指令中。指令存放器IR接收從內(nèi)存儲器讀出并傳送到內(nèi)部總線 IB的指令內(nèi)容，其全部16位輸出送MACH8位內(nèi)容還可以經(jīng)一個有三態(tài)功能的開關(guān)門送到內(nèi)部總線

IB。微程序定序器Am2910令的地址，掌握微指令的執(zhí)行次序，解決的是指令執(zhí)行步驟的連接問題。片高集成度在完成擴(kuò)展指令的教學(xué)試驗中，可以不對

兩種掌握器的主要功能線路都集中到一CPLD器件(MACH芯片中實現(xiàn)，MACH芯片之外的電路作任何變動，全部操作都集中到修改描述MACH芯片功能的ABEL或VHDL語言的源程序代碼、執(zhí)行編譯和下載操作以及運(yùn)行調(diào)試這樣幾步工作。這是本教學(xué)計算機(jī)系統(tǒng)的一大顯著特色， 對降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度、簡化修改和擴(kuò)展掌握器功能的操作、改善教學(xué)試驗效果具有重要的作用。2-5可以看到，MACH器件內(nèi)部包含有微程序掌握器中的掌握存儲器、微指令存放器、映射指令操作碼為微指令地址的

MAPROM、產(chǎn)生微指令是否轉(zhuǎn)移信號 CC的SCCgal、實現(xiàn)微指令字中的下條微指令地址和

MAPROM輸出的下條微指令地址二者選其一的線路；

包含有組合邏輯掌握器的節(jié)拍發(fā)生器

Timing和掌握信號產(chǎn)生部件兩局部線路；此外還實現(xiàn)了把兩種掌握器各32位掌握信號進(jìn)展二者選其一的功能。3、ABEL語言源程序編輯以及JED文件生成添加指令操作碼ADTW=(IR==[1,0,1,0,0,0,0,1]);ADRM=(IR==[1,1,1,0,0,0,1,1]);添參加口地址添加ADTWf令的入口地址： MA81=(Y==[1,0,0,0,0,0,0,1]);MA82=(Y==[1,0,0,0,0,0,1,0]);添加ADRIM旨令的入口地址：MA83=(Y==[1,0,0,0,0,0,1,1]);MA84=(Y==[1,0,0,0,0,1,0,0]);MA85=(Y==[1,0,0,0,0,1,0,1]);入口地址定義對ADTW旨令做如下修改：D0=!C_M&(!_MAP&(ADTW#D7=!C_M&(!_MAP&(ADTW #對ADRM旨令做如下修改：D0=!C_M&(!_MAP&(ADRM #D1=!C_M&(!_MAP&(ADRM#

D7=!C_M&(!_MAP&(ADRM #)#NXTADDR0&!_PL)&!Bit8;)#NXTADDR7&!_PL)&!Bit8;)#NXTADDR0&!_PL)&!Bit8;????)#NXTADDR1&!_PL)&!Bit8;)#NXTADDR7&!_PL)&!Bit8;(3)下址定義對ADTWH對ADTWH令做如下修改：NXTADDR5:=!C_M&MA81#??…)&!Bit8;NXTADDR4:=!C_M&(MA81#??…)&!Bit8;對ADRM旨令做如下修改：NXTADDR5:=!C_M&MA85#??…)&!Bit8;NXTADDR4:=!C_M&(MA85#??…)&!Bit8;(5)條件轉(zhuǎn)移字段定義對ADTWH令做如下修改：CI3:=!C_M&(MA83#MA84#….)&NRST&!Bit8;CI2:=!C_M&(MA83#MA84#….)&NRST&!Bit8;CI0:=!C_M&(MA81#??…)&NRST&!Bit8;對ADRM旨令做如下修改：CI3:=!C_M&(MA8A#MA8B#MA8C#.)&NRST&!Bit8;CI2:=!C_M&(MA8A#MA8B#MA8C#.)&NRST&!Bit8;CI0:=!C_M&( MA85#??…)&NRST&!Bit8;(6)MRW定義對ADTWH令做如下修改：!_MIOOO:=!( MA81#MA82#..J;對ADRM旨令做如下修改：!_MIO00:=!(MA83#MA84#..J;_WE00:=(MA85#??…)(7)I2-I0I8-I6I5-I3定義對ADTWH令做如下修改：I100:=(MA81#MA82#……)!IOOO:=!(MA81#MA82#...J;1700:=( MA81#MA82????)!1600:=!(MA81#MA82#??…)對ADRM旨令做如下修改：1200:=( I100:=( !IOOO:=! !IOOO:=! (MA83#??…)1700:=(MA85#??…)!1600:=! (MA83#MA85#.?…)(8B口、A口定義對ADTW指令做如下修改：B30=(MA81#MA82#...J;對對ADTW指令做如下修改：B30=(MA81#MA82#...J;對ADRM旨令做如下修改：B30=(MA84#MA85#...J;A30=(MA83#??…);(9)SST/SSHSCI定義對ADTW旨令做如下修改：SST000:=(MA81#MA82….)；SCI100:=(MA81#MA82…(10)DC2DC1定義對ADRM旨令做如下修改：DC2_100:=(MA83#??…)DC2_000:=(MA83#??…)m256c.abl源程序修改正程(10步)以及生成JED文件的整個操作過程(1)將下面的源文件名目復(fù)制到E盤。C:\XP+DATA\XP_MACH\2A70504&基微全雙擊Ic4256.syn，啟動ispLEVER⑶雙擊.abl文件雙擊CompileLogic進(jìn)展編譯雙擊JEDECFile,生成.jed文件4、MACH編程將JED文件下載到MACK器件的過程接好教學(xué)機(jī)上的在線MACH編程電纜，將教學(xué)機(jī)電源翻開；啟動ispVMSystemSCAN按鈕找到在線編程器件；OK按鈕;

雙擊找到的編程器件，雙擊Browse按鈕選擇已經(jīng)編譯好的jed文件，EUI<?Edityiwrprojectisplocl^jQ口口。啊霧 理IHM咖 helprrChaineonHgura*FKl.iwSeifCZorafli^iirjrtlantup*重回到主界面，點(diǎn)擊GO命令進(jìn)展編程。五、編程驗證及結(jié)果分析驗證ADTWDR本條指令的驗證時將0036送入R0，然后寫入指令操作碼A100，最終G2023運(yùn)行程序，驗證R02，結(jié)果R00038,指令驗證成功。驗證ADRMDR[SR]。本條指令的驗證時0001送入R1，0009送入R0,然后寫入指令操作