5计算机组成和体系结构华工实验五CPU组成与机器指令执行周期实验docxWord格式文档下载.docx
- 文档编号:15100956
- 上传时间:2022-10-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:42.48KB
5计算机组成和体系结构华工实验五CPU组成与机器指令执行周期实验docxWord格式文档下载.docx
《5计算机组成和体系结构华工实验五CPU组成与机器指令执行周期实验docxWord格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5计算机组成和体系结构华工实验五CPU组成与机器指令执行周期实验docxWord格式文档下载.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
00H
ADDR1,R0
01H
JCR3
02H
STAR1,[R2]
03H
LDAR2,[R2]
04H
ANDR2,R0
05H
SUBR2,R3
06H
OUTR2
07H
STP
2.按照下面框图,参考前面实验的电路图完成连线,工作量大概是:
控制台、时序部件、数据通路和微程序控制器之间的连线。
控制器是控制部件,数据通路是执行部件,时序发生器是时序部件。
注意通用存放器堆RF的RD1、RD0、RS1、RS0、WR1、WR0与IR3-IR0间的连线。
3.将任务1中的程序代码用控制台指令存入内存中,并根据程序的需要,用数码开关SW7-SW0设置通用存放器的数据。
注意:
由于设置通用存放器时会破坏存储器单元的数据,因此应先设置存放器中的数据,再设置存储器中的程序和数据。
要求使用两组存放器数据,一组存放器数据在执行ADDR1,R0指令时产生进位,一组存放器数据在执行ADDR1,R0指令时不产生进位,以观察同一程序程序的不同执行流程。
4.用单拍〔DP〕方式执行一遍程序,记录最后得到的四个存放器的数据,以及由STA指令存入RAM中的数据,与理论分析值比拟。
执行时注意观察各个指示灯的显示,以跟踪程序执行的详细过程〔可观察到每一条微指令的执行过程〕。
5.用连续方式再次执行程序。
这种情况相当于计算机正常的工作。
程序执行到STP指令后自动停机。
读出存放器中的运算结果,与理论值比拟。
五、实验要求
1.务必做好实验预习,这样在实验中才能做到头脑清醒、思路清晰、忙而不乱、心中有数。
2.根据实验任务的要求,预习时做好必要的准备,填好相关表格、数据和理论分析值,以便与实验值对照。
3.本次实验接线较多,务必仔细,以免因接线错误导致控制出错,影响实验进度。
4.写出实验报告,内容是:
(1)实验目的。
(2)实验任务1-5中的数据表格。
(3)值得讨论的其他问题。
六、实验步骤和实验结果
〔1〕按照表1中的指令格式与功能对表2中的机器指令组成的简单程序进展译码。
表1指令格式与功能
名称
助记符
功能
指令格式
IR7IR6IR5IR4
IR3IR2
IR1IR0
加法
ADDRd,Rs
Rd+Rs→Rd
0000
Rs1Rs0
Rd1Rd0
减法
SUBRd,Rs
Rd-Rs→Rd
0001
逻辑与
ANDRd,Rs
Rd&
Rs→Rd
0010
存数
STARd,[Rs]
Rd→[Rs]
0011
取数
LDARd,[Rs]
[Rs]→Rd
0100
条件转移
假设C=1那么R3→PC
0101
11
×
×
停机
STP
暂停执行
0110
输出
OUTRs
Rs→DBUS
0111
表2机器指令程序
〔2〕接线
本实验接线比拟多,需仔细。
接线表
…………
LDIR
PC+1
LDPC#
AR+1
LDAR#
LDDR1
LDDR2
LDRi
数据通路
控制器
SW_BUS#
Rs_BUS#
ALU_BUS#
RAM_BUS#
CER#
CEL#
LR/W#
Cn#
M
S0
S1
S2
S3
M
进位C
IR7
IR6
IR5
IR4
IR3
IR2
IR1
IR0
RS1
RS0
RD1
RD0
WR1
WR0
TJ
时序电路
只要把上表种同列的信号用线连接即可,一共接线33条。
接好线后,将编程开关拨到“正常位置〞。
合上电源,按CLR#按钮,使TEC-5实验实验系统处于初始状态。
〔3〕存程序代码,设置通用存放器R0、R1、R2和R3的第一组值及存储器相关单元的数据。
本组的存放器数据是R0=35H,R1=43H,R2=10H,R3=07H。
存储器10H单元的内容为55H。
选择这组数据的目的是执行ADDR1,R0指令时不产生进位C,从而在执行JCR3指令时不产生跳转,而是顺序执行。
●设置通用存放器R0、R1、R2和R3的值
在本操作中,我们打算使R0=35H,R1=43H,R2=10H,R3=07H
1.令DP=0,DB=0,使系统处于连续运行状态。
令SWC=0,SWB=1,SWA=1,使系统处于写存放器状态WRF。
按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态。
2.在SW7—SW0上设置一个存储器地址,该存储器地址供设置通用存放器使用。
该存储器地址最好是不常用的一个地址,以免设置通用存放器操作破坏重要的存储器单元的内容。
例如可将该地址设置为0FFH。
按一次QD按钮,将0FFH写入左端口地址存放器AR。
3.在SW7—SW0上设置00H,作为通用存放器R0的存放器号。
按一次QD按钮,将00H写入指令存放器IR。
4.在SW7—SW0设置35H,按一次QD按钮,将35H写入IR指定的R0存放器。
5.在SW7—SW0上设置01H,作为通用存放器R1的存放器号。
按一次QD按钮,将01H写入指令存放器IR。
6.在SW7—SW0设置43H,按一次QD按钮,将43H写入IR指定的R1存放器。
7.在SW7—SW0上设置02H,作为通用存放器R2的存放器号。
按一次QD按钮,将02H写入指令存放器IR。
8.在SW7—SW0设置10H,按一次QD按钮,将10H写入IR指定的R2存放器。
9.在SW7—SW0上设置03H,作为通用存放器R3的存放器号。
按一次QD按钮,将03H写入指令存放器IR。
10.在SW7—SW0设置07H,按一次QD按钮,将07H写入IR指定的R3存放器。
设置存放器内容完毕。
按CLR#按钮,使系统恢复到初始状态。
设置完R0、R1、R2、R3的值后,最好用读存放器控制台操作检查一下写入的内容是否正确。
读存放器内容的控制台操作见第一章的第七局部控制台。
●存程序机器代码
本操作中,我们从00地址开场存8个机器代码:
01H,5CH,39H,4AH,22H,1EH,78H,60H。
在10H单元存入55H,作为10H单元的初值,以检查LDA和STA两条指令的作用。
1.令DP=0,DB=0,使实验系统处于连续运行状态。
令SWC=0、SWB=0、SWA=1,使实验系统处于写双端口存储器工作方式WRM。
2.置SW7—SW0为00H,按QD按钮,将00H写入左端口地址存放器AR。
3.置SW7—SW0为01H,按QD按钮,将01H写入存储器00H单元。
AR自动加1,变为01H。
4.置SW7—SW0为5CH,按QD按钮,将5CH写入存储器01H单元。
AR自动加1,变为02H。
5.置SW7—SW0为39H,按QD按钮,将39H写入存储器02H单元。
AR自动加1,变为03H。
6.置SW7—SW0为4AH,按QD按钮,将4AH写入存储器03H单元。
AR自动加1,变为04H。
7.置SW7—SW0为22H,按QD按钮,将22H写入存储器04H单元。
AR自动加1,变为05H。
8.置SW7—SW0为1EH,按QD按钮,将1EH写入存储器05H单元。
AR自动加1,变为06H。
7.置SW7—SW0为78H,按QD按钮,将78H写入存储器06H单元。
AR自动加1,变为07H。
8.置SW7—SW0为60H,按QD按钮,将60H写入存储器07H单元。
AR自动加1,变为08H。
9.按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。
10.置SW7—SW0为10H,按QD按钮,将10H写入左端口地址存放器AR。
11.置SW7—SW0为55H,按QD按钮,将55H写入存储器10H单元。
AR自动加1,变为11H。
往存储器输入程序和数据完毕,按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。
注意:
设置完存0储器的程序和数据后,最好用存储器器控制台操作检查一下写入的内容是否正确。
读存储器内容的控制台操作见第一章的第七局部控制台。
●用单拍〔DP〕方式执行一遍程序。
置SWC=0,SWB=0,SWA=0,DP=1,DB=0,使实验系统处于单拍运行状态。
置SW7—SW0=00H,使程序从地址00H开场执行。
按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态,然后一次一次按QD按钮,使程序一拍一拍的执行。
在单拍执行过程中,首先要随时监测AR、PC、µ
A5—µ
A0和IR的值,以判定程序执行到何处,正在执行哪条指令和微指令。
对照微程序流程图,可以判断出微指令的地址和正在进展的微操作。
程序执行的结果如下:
初值:
R0=35H,R1=43H,R2=10H,R3=07H。
1.ADDR1,R0
执行结果R0=35H,R1=78H,R2=10H,R3=07H。
无进位C。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机 组成 体系结构 华工 实验 CPU 机器 指令 执行 周期 docx
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/15100956.html