微程序控制器试验报告

1、组成原理No.4实验微程序控制器实验组员：组号：21号时间：周二5、6节【实验目的】(1) 掌握时序发生器的组成原理。(2) 掌握微程序控制器的组成原理。(3) 掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况【实验设备】TDN-CM-H-,【实验原理】微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前指令的功能 转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列，以完成数据传输和各种处理操 作。它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码，即将微命令 的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示，这种表示称为微指令。这样 就可以用一个微指令序列表示一条机器指令，这种微指令序列称为微程序

2、。微程 序存储在一种专用的存储器中，该存储器称为控制存储器。实验所用的时序控制电路框图如图1所可产生四个等间隔的时序信号TS1TS4。在图1中，0为时钟信号，由实验台左上方的 TS1方波信号源提供，可产生频率及脉宽可调额 si* 埴此 &方波信号；STEP是来自实验板上方中部的控甥电陆 腮一个二进制开关STEP的模拟信号；START CLR:TS4键是来自实验板上方左部的一个微动开关|START的按键信号。当STEP开关为EXEC (0)时，一旦按下START启动键， 时序信号TS1TS4将周而复始地发送出去。当STEP为STEP(l)时，按下START 启动键，机器便处于单步运行状态

3、，即此时只发送一个CPU周期的时序信号就 停机了。利用单步方式，每次只读一条微指令，可以观察微指令的代码与当前微 指令的执行结果。另外，如果STEP开关置“STEP”，会使机器停机，CLR开关 执行1-0-1操作可以使时序清零。时序状态图如下图所示。由于时序电路的内部线路己经连好，因此只需将时序电路与方波信号源连接， 即将时序电路的时钟脉冲输入端0接至方波信号发生器输入端H23上，按动启动 键START后，就可产生时序信号TS1TS4.时序电路的CLR已接至CLR模拟开 关上。编程开关具有三种状态：PROM(编程)、READ(校验)和RUN(运行)。微指令格式如下：24232221201918

4、17161514131211109 8 7654321S3S2S1SOMCnWEA9A8AECuA5uA4uA3uA2uAluAO【实验步骤】(一)机器指令对应的参考微程序流程图，如下图运行役想李控制台图2-3控制台流程.图将全部微程序指令格式变成二进制代码，可得到如下图所示的二进制代码表。S3S2SIsoM< WlAMMAHcU?k5.7UA0(*>00(J0000n1uuUUOl(K>LUUCMJUI(10(Ju000J110110noOUOIO02Q00000001100000001001000(0(J(J(J(J000c !1oouUKJOUIIKJU10U(M000

5、00000ion00000000010105QQ00000q10101010000011006I0u1010r1U0I101ouoIKXJUOI0700000000110000000001101IU0000000o !0001UUO000IKXXKJI110u(Jya001110no110IKWI1120(Ju000il110110no(JOUHl1300000001no110IHIUOIIIO140000000oInonoI1U010110150(30000L1uouU01oouUOUUOl16V0(J(J0001HOUUOwoIKJIIII17uu0Q0V0I _VIUUUOwo0LU1U

6、IR00000001 11HQno110ULUOIV2100009001JJ110no1100I010Uuu(1u0000 1J(HUUUCJ<XH)uiuni23000u0Q011UUUUUC)<XK>ouuu24uQQu0000QOIUowQWviiuw2?u0uu01L10uuu1UIVWOOUUUI2600001101UOC)110axjooi27uUuu0i1IQwuIL»IwoOLUUWJ0uu(J(I0i10 J1(XJUIU1owOlUUUl表2 5 一法制岸代可表（二）连接电路图：按照下图所示连接实验电路图。（3）观察时序信号观察方波信号源的输出端

7、H23,调节电位器W1,使输出波形的频率最慢。将时 序电路中的“STOP”开关置为“RUN”，“STEP”开关置为“EXEC”。按动START 键，测量TS1TS4各点的波形，比较他们的相互关系，画出波形，并标注测量 所得的脉冲宽度，见下图：注：其中TS2TS4的高电平宽度所测结果与TS1的相同，在图中未标注。WLrmjTnTLrLi n n : ri ; -rLjI-L_nn1，. 33.761E 29.62ms<iCPU周 HT137. 36HZ 7. 28ms（四）实际操作 编程：将编程开关置为PROM（编程状态）。将“STATE UNET单元中的STEP开关置为“STEP”,ST

8、OP开关置为“RUN”状态。 用二进制模拟开关置微地址UA5UA0。在MK24MK1开关上置微代码，置0显示灯亮，置1灭。 按动START键，则将微代码写入到对应的地址单元中。 重复后三步操作，将需要的微代码写入到芯片中。 校验：将编程开关READ（校验）状态。将“STATE UNIT'单元中的STEP开关置为“STEP”, STOP开关置为“RUN”状态。 用二进制开关置好微地址UA5UA0。按动START键，读出微代码，观察显示 灯的状态是否与写入的相同。若不同，则编写错误，重新编程。 单步运行：将编程开关置于“RUN（运行）”状态。将“STATE UNIT，单元吊的STEP开关置为“STEP”,STOP开关置为“RUN”状态。使CLR开关从10一 1,此时微地址寄存器MA5-MA0清0”，从而给出运行微指 令的入口地址为000000（二进制）。按动START键，启动时序电路，则每按动一 次，读出一条微指令后停机，微地址显示灯和微命令显示灯将显示所读出的一条 指令。 强置运行：通ilUA5UA0端口人为置分支地址，试验中置微地址为001010 （12） 连续运行：将编程开关置于“RUN(运行)”状态。将单步开关“STEP”置莎EXEC”状态。使CLR开关从1-