組成原理No.4試驗---微程序控制器試驗組員：組號：21號時間：周二5、6節 【試驗目標】(1)掌握時序發生器的組成原理。(2)掌握微程序控制器的組成原理。(3)掌握微程序的編制、寫入、觀測微程序的運行情況【試驗設備】TDN-CM++，【試驗原理】微程序控制器的基本任務是完成目前指令的翻譯和執行，即將目前指令的功效轉換成能夠控制硬件邏輯部件工作的微命令序列，以完成數據傳輸和各種處理操作。它的執行措施就是將控制各部件動作的微命令的集合進行編碼，即將微命令的集合仿照機器指令同樣，用數字代碼的形式表示，這種表示稱為微指令。這么就能夠用一個微指令序列表示一條機器指令，這種微指令序列稱為微程序。微程序存儲在一個專用的存儲器中，該存儲器稱為控制存儲器。試驗所用的時序控制電路框圖如圖1所示，可產生四個等間隔的時序信號TS1~TS4。在圖1中，?為時鐘信號，由試驗臺左上方的方波信號源提供，可產生頻率及脈寬可調額方波信號；STEP是來自試驗板上方中部的一個二進制開關STEP的模擬信號；START鍵是來自試驗板上方左部的一個微動開關START的按鍵信號。當STEP開關為EXEC（0）時，一旦按下START開啟鍵，時序信號TS1~TS4將周而復始地發送出去。當STEP為STEP（1）時，按下START開啟鍵，機器便處在單步運行狀態，即此時只發送一個CPU周期的時序信號就停機了。利用單步方式，每次只讀一條微指令，能夠觀測微指令的代碼與目前微指令的執行成果。另外，假如STEP開關置“STEP”，會使機器停機，CLR開關執行1→0→1操作能夠使時序清零。時序狀態圖如下圖所示。 因為時序電路的內部線路已經連好，因此只需將時序電路與方波信號源連接，即將時序電路的時鐘脈沖輸入端?接至方波信號發生器輸入端H23上，按動開啟鍵START后，就可產生時序信號TS1~TS4.時序電路的CLR已接至CLR模擬開關上。 編程開關具備三種狀態：PROM(編程)、READ(校驗)和RUN(運行)。微指令格式如下：【試驗步驟】機器指令對應的參考微程序流程圖，如下圖將所有微程序指令格式變成二進制代碼，可得到如下圖所示的二進制代碼表。連接電路圖：按照下圖所示連接試驗電路圖。（3）觀測時序信號觀測方波信號源的輸出端H23，調整電位器W1，使輸出波形的頻率最慢。將時序電路中的“STOP”開關置為“RUN”，“STEP”開關置為“EXEC”。按動START鍵，測量TS1~TS4各點的波形，比較他們的相互關系，畫出波形，并標注測量所得的脈沖寬度，見下圖：注：其中TS2~TS4的高電平寬度所測成果與TS1的相同，在圖中未標注。（四）實際操作①編程：將編程開關置為PROM(編程狀態)。將“STATEUNIT”單元中的STEP開關置為“STEP”，STOP開關置為“RUN”狀態。用二進制模擬開關置微地址UA5~UA0。在MK24~MK1開關上置微代碼，置0顯示燈亮，置1滅。按動START鍵，則將微代碼寫入到對應的地址單元中。重復后三步操作，將需要的微代碼寫入到芯片中。②校驗：將編程開關READ(校驗)狀態。將“STATEUNIT”單元中的STEP開關置為“STEP”，STOP開關置為“RUN”狀態。用二進制開關置好微地址UA5~UA0。按動START鍵，讀出微代碼，觀測顯示燈的狀態是否與寫入的相同。若不一樣，則編寫錯誤，重新編程。③單步運行：將編程開關置于“RUN(運行)”狀態。將“STATEUNIT”單元中的STEP開關置為“STEP”，STOP開關置為“RUN”狀態。使CLR開關從1→0→1,此時微地址存儲器MA5-MA0清“0”，從而給出運行微指令的入口地址為000000(二進制)。按動START鍵，開啟時序電路，則每按動一次，讀出一條微指令后停機，微地址顯示燈和微命令顯示燈將顯示所讀出的一條指令。④強置運行：通過UA5~UA0端口人為置分支地址，試驗中置微地址為001010（12）⑤連續運行：將編程開關置于“RUN(運行)”狀態。將單步開關“STEP”置為“EXEC”狀態。使CLR開關從1→0→1,此時微地址存儲器清“0”，從而給出運行微指令的入口地址為000000(二進制)。按動START鍵，則可連續讀出微指令?！驹囼灣晒?/p>