计算机结构与组成实验报告4.docx
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计算机结构与组成实验报告4.docx
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计算机结构与组成实验报告4
大连理工大学
本科实验报告
课程名称:
计算机组成与结构实验
学院(系):
软件学院
专业:
软件工程
班级:
学号:
学生姓名:
2010年7月3日
实验项目列表
序号
实验项目名称
学时
成绩
指导教师
预习
操作
结果
1
部件实验
4
2
8位微程序控制计算机预习
8
3
8位微程序控制计算机实验
24
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
总计
学分:
1.5
36
目录
实验一部件实验报告
1、实验名称
2、实验目的
3、实验要求
4、实验原理图
5、实验操作步骤、结果(流程图)
6、实验体会、意见及建议
实验二八位微程序控制计算机预习报告
1、一位乘法程序的*.LST文件
2、一位乘法程序流程图
实验三8位微程序控制计算机实验报告
1、实验名称
2、实验目的
3、实验要求
4、实验原理图
5、实验原理
6、指令集文件
7、指令流程表
8、微指令编码表
9、实验操作步骤流程图
10、二位乘法程序流程图
11程序文件
12实验体会、意见及建议
大连理工大学实验报告
学院(系):
软件学院专业:
软件工程班级:
实验时间:
8-16周实验室:
C-108实验台:
9
指导教师签字:
成绩:
实验一部件实验报告
1、实验名称:
部件实验——总线数据传输实验
2、实验目的
了解总线在计算机中的作用以及数据传输原理。
3、实验要求
以内存为中介,完成寄存器之间的数据交换。
4、实验原理图
5、实验操作步骤、结果(流程图)
开始
下载busv1.bit文件到XC2S150中
从开关通过244把数据(如11111000)输入到373中(将开关S0-S7置11111000,按序上拨S13,S11;关闭时先关S11)
从开关通过244把数据(如10101011)输入到374中(将开关S0-S7置10101011按序上拨S13,S10;关闭时先关S10)
将373的数据传送到RAM中(按序上拨S12S15,S16关闭时先关S16)
将374的数据传送到RAM中(上拨S9,S16;关闭时先关S16)
把RAM的数据传送到374中(按序上拨S23,S10关闭时先关S11)
控制S10将该数写入374
结束
实验结果:
373和374两个寄存器中的数据交换成功。
6、实验体会、意见及建议
通过本次实验,清晰、实际地了解了计算机CPU的部分工作原理,了解了转移操作的物理实现。
也让我认识到理论与实践结合的重要意义,以及实践对理论知识的巩固作用。
让我在以后的学习中能更加重视实践。
大连理工大学实验报告
学院(系):
软件学院专业:
软件工程班级:
实验时间:
9-16周实验室:
C-108实验台:
9
指导教师签字:
成绩:
实验二八位微程序控制计算机预习报告
1、一位乘法程序的*.LST文件
10000ORG0
20000STAR:
30000600000JKBSTAR
40003408001LDA8001H;输入乘数
5000609MOVR1,A
60007L1:
70007600007JKBL1
8000A408001LDA8001H;输入被乘数
9000D0AMOVR2,A
10000EL2:
11000E3004MOVA,#4
120010488002STA8002H;打印*
130013L3:
140013680013JPBL3
150016300AMOVA,#0AH
160018488002STA8002H
17001BL4:
18001B68001BJPBL4
19001E3010MOVA,#10H;打印乘数
20002022ADDA,R1
210021488002STA8002H
220024L5:
230024680024JPBL5
2400273009MOVA,#9;打印=号
250029488002STA8002H
26002CL6:
27002C68002CJPBL6
28002F300AMOVA,#0AH
290031488002STA8002H
300034L7:
310034680034JPBL7
3200373010MOVA,#10H;打印被乘数
33003922ADDA,R2
34003A488002STA8002H
35003DL8:
36003D68003DJPBL8
3700403B00MOVR3,#00
3800423C01MOVR4,#1
39004402MOVA,R2
4000452CSUBA,R4
4100460AMOVR2,A
420047500059JCL11
43004AL9:
;循环加法
44004A03MOVA,R3
45004B21ADDA,R1
46004C0BMOVR3,A
47004D02MOVA,R2
48004E2CSUBA,R4
49004F0AMOVR2,A
500050500056JCL10
51005358004AJMPL9
520056L10:
53005603MOVA,R3
54005729SUBA,R1
5500580BMOVR3,A
560059L11:
5700593010MOVA,#10H
58005B23ADDA,R3
59005C488002STA8002H
60005FL12:
61005F68005FJPBL12
2、一位乘法简略流程图
将R3的值赋值为R1,
开始
输入乘数,存在R1中
是
R2=R2-1<0
否
输入被乘数,存在R2中
R3+R1值赋给R3
打印*号
R3=R3-R1
打印乘数,和回车
打印R3
打印=号
结束
打印被乘数以及回车
大连理工大学实验报告
学院(系):
软件学院专业:
软件工程班级:
实验时间:
9-16周实验室:
C-108实验台:
9
指导教师签字:
成绩:
实验三8位微程序控制计算机实验报告
1、实验名称
8位微程序控制计算机实验
2、实验目的
了解微程序控制计算机的工作原理及实现方法、初步学会程序的流程图画法及程序的模块化设计、调试方法。
3、实验要求
1)建立指令集文件(*.DEF指令系统)
2)建立微程序文件(*.M19)
3)编写二位乘法程序,通过调试观察汇编指令在微程序控制计算机中的实施过程,学会程序设计中的流程图,模块化设计及调试方法。
4、实验原理图
5、实验原理
例:
LDAaddr
T1:
(pc)→AB,(M)→ADRH,(PC)+1→PC
程序计数器PC的数据传输到地址总线AB上,置MXA1为0,读存储器,置CRD为0,高位地址接数允许置GA2为0有效,程序计数器加一则置PINC为1
T2:
(PC)→AB,(M)→ADRL,(PC)+1→PC
程序计数器PC的数据传输到地址总线AB上,置MXA1为0,读存储器,置CRD为0,低位地址接数允许置GA2为0有效。
程序计数器加一则置PINC为1
T3:
(ADR)→AB,(M)→A
地址数据传输到地址总线AB上,置MXA1为1,读存储器置CRD为0,存储器数据放入累加器A,置X1,X0为11。
6、指令集文件
-MOV
A,Ri
00000iii
-MOV
Ri,A
00001iii
-ADD
A,Ri
00100iii
-SUB
A,Ri
00101iii
-MOV
A,#data8
00110000
dddddddd
-MOV
Ri,#data8
00111iii
dddddddd
-LDA
addr
01000000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-STA
addr
01001000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-JC
addr
01010000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-JMP
addr
01011000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-JKB
addr
01100000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-JPB
addr
01101000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
-ENDDEF
7、指令流程表
指令助记符
指令功能
指令编码
I7I6I5I4I3I2I1I0
节拍
微操作
控制信号
控制信号
的有效性
取址
微指令
T0
(PC)→AB
(M)→IR
(PC)+1→PC
(A)→ACT
MXAI
MPLD,GI,
CRD
PINC,CG
0
0,0,
0
1,0
MOV→A,Ri
(Ri)→A
00000iii
T1
(Ri)→ALU→DB→Ri
S2,S1,S0,OB,X1,X0
0,1,1,0,1,1
MOV→A,Ri
(A)→Ri
00001iii
T1
(ACT)→ALU→DB→Ri
S2,S1,S0,OBWRE
0,1,0,0,0
ADDA,Ri
(A)+(Ri)→A
00100iii
T1
(ACT)+(Ri)→DB→A
CIN→CY
S2,S1,S0,OB,X1,
X0,CP
0,0,0,0
1
1,0
SUBA,Ri
(A)-(Ri)→A
01010iii
T1
(ACT)-(Ri)→DB→A
CIN→CY
S2,S1,S0,OB,X1,
X0,CP
0,0,1,0
1
1,0
MOV→
A,#data
data→A
00110000
dddddddd
T1
(PC)→AB
(M)→DB→A
(PC)+1→PC
MAX1
X1,X0,CRD
PINC
0
1,1,0
1
MOV→
Ri,#data
datA→Ri
001H000
ddddddd
T1
(PC)→AB
(M)→DB→Ri
(PC)+1→PC
MAX1
WRE,WRD
PINC
0
0,0
1
LDAaddr
(addr)→A
01000000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)→+1→PC
MAX1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB,(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MAX1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB,
(M)→A
MXA1,X1,X0,CRD
1,1,1,0
STAaddr
(addr)→A
01000000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)+1→PC
MAX1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB,(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MAX1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB
(ACT)→ALU→DB→M
MXA1,OB,CWR
1,0,0
JCaddr
IfCY=1then
addr→PC
Else(PC)+3→PC
01010000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)+1→PC
MXA1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB
(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MXA1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB→PC
MXA1,PL2,PL1,PL0
1,0,0,1
JMPaddr
(addr)→PC
01011000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)+1→PC
MXA1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB
(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MXA1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB→
PC
MXA1,PL2,PL1,PL0
1,0,1,0
JKB
addr
IfKRIX=0thenaddr→PC
Else(PC)+3→PC
01101000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)+1→PC
MXA1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB
(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MXA1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB→PC
MXA1,PL2,PL1,PL0
1,0,1,1
JPB
addr
IfPRIX=O
Thenaddr→PC
Else(PC)+3→PC
01101000
aaaaaaaa
aaaaaaaa
T1
(PC)→AB
(M)→ADRH
(PC)+1→PC
MXA1,GA2,PINC,CRD
0,0,1,0
T2
(PC)→AB
(M)→ADRL
(PC)+1→PC
MXA1,GA1,PINC,CRD
0,0,1,0
T3
(ADR)→AB→PC
MXA1,PL2,PL1,PL0
1,1,0,0
8、微指令编码表
指令助记符
位
30
29
28
27
26
25
24
21
18
16
15
14
13
12
11
10
9
7
2
1
0
信号
S2
S1
S0
CIN
X1
X0
CG
CP
WRE
OB
GI
CA1
CA2
PINC
PL2
PL1
PL0
MXA1
CWR
CRD
MPLD
微指令码16进制
有效电平
*
*
*
*
*
*
0
0
0
0
0
0
0
1
*
*
*
*
0
0
0
微地址
取指令
0000H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
mova,ri
0007H
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
3724E007
0008H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
movri,a
000FH
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
2120E007
0010H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
add
a,ri
0027H
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0704E007
0028H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
suba,ri
002FH
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1704E007
0030H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
mova,#data8
0037H
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0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
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0
0
0
1
0
1
0725F005
0038H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
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0
0
0
0
1
0
0
00257004
movri,#data8
003FH
0
0
0
0
0
0
1
1
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1
1
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1
1
0
0
0
0
1
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1
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0
0
0
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1
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ldaaddr
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0
0
0
0
1
1
1
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1
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1
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0
0
0
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1
0
1
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0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
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0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
staaddr
004FH
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0125D005
0050H
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
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0051H
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
1
1
2124E083
0052H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
jc
addr
0057H
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0125D005
0058H
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0125B005
0059H
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
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005aH
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
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1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
jmpaddr
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0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0125D005
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0
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0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0125B005
0061H
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0124E487
0062H
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
00257004
jkbaddr
0067H
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