东北大学秦皇岛分校 计算机组成原理实验报告

1、优质文本计算机组成与结构实验报告学 号：2143121姓 名：陈治炜提交日期：2017.01.02成 绩：汇 编 语 言 实 验 报 告Computer Organization Lab Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121_ 实验日期：_2016.10.18_学院： _计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_一_ 原创：_是_ 实验名称：_运算器实验_ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： 张旭 _1 实验目的完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。_2 实验环境十六位体系结构计算机组成原理试验箱

2、_3 实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-4-1所示。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算存放器AX、BX的数据输入端分别由4个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。图2-4-1运算器数据通路图中AX、BX的写控制由O2O0编码定义，通过按【单拍】钮完成运算源的数据打入。_4 实验步骤及结果分析（2） K23K0置“1，灭M23M0控位显示灯。（3） 将X2、X1、X0置为100，表示为IOR，可以读入。（4） 将W、XP、O

3、P置为000，表示字传递。（5） 将02、O1、O0置为100，表示将数据传入AX。（6） 重复2-4其中4改为101，将数据传入BX。（7） W、XP、OP置为000。切记！（8） 根据表达式选取控制编码，完成表格。表格如下：在给定AX=6655h、BX=AA77h的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下页表格中，并和理论分析进行比拟、验证。表2.4.2ALU运算器真值表运算控制运算表达式K15K13K12K11AXBX运算结果MS2S1S0带进位算术加A+B+C00006655AA77FUN=( 10CC )带借位算术减A-B-C00016655AA77FUN=( BBDE

4、 )带进位左移RLC A00106655AA77FUN=( CCAA )带进位右移RRC A00116655AA77FUN=( B32A )算术加A+B01006655AA77FUN=( 10CC )算术减A-B01016655AA77FUN=( BBDE )左移RL A01106655AA77FUN=( CCAA )右移RR A01116655AA77FUN=( B32A )取BX值B10006655AA77FUN=( AA77 )AX取反NOT A10016655AA77FUN=( 99AA )AX减1A-110106655AA77FUN=( 6654 )清零010116655AA77FU

5、N=( 0 )逻辑或A OR B11006655AA77FUN=( EE77 )逻辑与A AND B11016655AA77FUN=( 2255 )AX加1A+111106655AA77FUN=( 6656 )取AX值A11116655AA77FUN=( 6655)_5 实验心得疑问建议刚开始做实验还很陌生，多做试验后就能熟练，要多动手 计 算 机 组 成 与 结 构 实 验 报 告Computer Organization And Architecture Lab Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121_ 实验日期：_2016.10.25_

6、学院： _计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_2_ 原创：_是_ 实验名称：_总线实验_ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： 张旭 1 实验目的1. 熟悉和了解地址总线的组成结构、地址来源及集合原理；掌握程序段与数据段的寻址规那么及地址部件的运用技巧。2. 熟悉和了解总线的数据通路、双向互递原理及寻址方式与运用规那么；掌握十六位数据总线中“字与“字节操作方法及源与目的奇偶效应。_2 实验环境Dais-CMX16+_3 实验原理1.地址总线的作用是传递地址信息，输出当前数据总线上发送信息的源地址或接收信息的目的地址。如下列图所示本系统设有PC与AR两条地址总线，通过

7、PC计数器提供主存程序存储器地址，并由地址存放器AR传递主存数据存储器地址。另外堆栈存放器SP亦可视为地址存放器，它的堆顶指向数据与程序指针存取地址。图2-4-6地址总线组成通路11位程序地址如图2-3-6所示，本系统从提高信息存取效率的角度设计主内存地址通路，按现代计算机体系结构中最为典型的分段存取理念合成主存及外设地址总线addr，在指令操作“时段取操作码与取操作数，以当前程序指针PC为址，遇主存数据传递“时段以当前数据指针AR为址。addr地址的合成通路见图2-3-6。其寻址范围为07FFh。16位数据地址如图2-3-6所示，本系统数据指针由地址锁存器AR直接提供，当LDAR=0时，在D

8、RCK下降沿把数据总线打入AR。其寻址范围为0FFFFh，可达64KB。2.系统数据总线作为计算机传递信息的通道是连接各个功能部件的纽带，在计算机中起着至关重要的作用。模型机的工作过程就是计算机各个功能部件之间的信息，通过数据总线不断有序流动的过程。 图2-4-8 系统体系结构图字与字节体系本系统总线宽度为十六位，设有字长控位“W，当W=0，由源寻址的奇偶性决定当前总线宽度，遇源址为偶时其字长宽度为十六位；当源址为奇或W=1时，字长宽度为八位，形成图2-4-9所示的奇八位与偶八位互通的字节总线。图2-4-9 奇偶互通字节总线体系结构图源奇偶的运用图2-4-9所示，我们按原理计算机的设计标准，以

9、字节为基准把十六位数据总线划分奇与偶俩路八位总线，其中“D15D8称为“奇总线，“D7D0称为“偶总线；在字节传递中由于总线的互通，形成“奇送偶或“偶送奇的八位字节总线，其使能端定义为低电平选通，逻辑表达式为： G偶字节= !W字长# XP源奇偶 G奇字节= !XP源奇偶从上俩式可知，图2-4-9所示的奇偶总线由字长“W和源奇偶“XP动态呈现以下三状态：在W=0时遇XP=0，由于G偶字节与G奇字节处隔离态“1，形成“D15D0十六位字总线源。在W=1时遇XP=0，由于G偶字节为“0，G奇字节“1，形成“偶送奇的八位字节总线源。遇XP=1时，由于G奇字节为“0，G偶字节为“1，无条件形成“奇送偶

10、的八位字节总线源。目的奇偶的运用在目的寻址中亦由字长控位“W与目的地址的奇偶性动态定义当前目的字长。在W=0又遇目的址为偶时，其目的传递为字操作，否那么均为字节传递，其逻辑表达式为： !O偶字节= !OP目的奇偶 !O奇字节= !W字长# OP目的奇偶上述俩式说明，由字长“W和目的址奇偶“OP动态产生以下三种目的寻址操作在W=0时遇XP=0，由于O偶字节与O奇字节均为“0，执行以当前目的偶址为目标的字传递。在W=1时遇XP=0，由于O偶字节=“0、O奇字节=“1,执行以当前目的偶址为目标的字节传递。遇OP=1时，由于O奇字节=“0、O偶字节=“1，无条件执行以当前目的奇址为目标的字节传递。数据

11、传递规那么系统在十六位原理计算机的字操作中动态地融入了字节操作的过程，其源奇偶映射总线宽度，而目的奇偶那么制约传递长度。系统在十六位原理计算机的字节操作中运用总线互联机制，以源址的奇偶性形成“奇递偶或“偶递奇两者互通的八位字节总线。十六位总线传递规那么总线规那么功能说明WXPOP000字传递十六位传递100偶送偶低位送低位101偶送奇低位送高位X10奇送偶高位送低位X11奇送奇高位送高位说明：上表中“XP与“OP仅为原理计算机特定的专用存放器奇偶标志，适用于AX、BX、SP及I/O的寻址场合；在存储器寻址中应以地址线“A0为奇偶；在通用存放器寻址中应从指令格式中所定义的“源与目的字段动态索取奇

12、偶标志。_4 实验步骤及结果分析11. 程序计数器实验表2.6.1PC程序计数器目标编码目标部件定义节拍功能说明E/MIPT3T3上升沿打入11XPC保持10PC加100PC装载说明：“表示上升沿有效图2-4-7所示的PC框由3片161构成按字方式寻址的11位PC计数器，计数器的输入端与总线相连构成置数通路，计数器的输出端途经三态门缓冲别离为两条通路，其一与总线相连构成可读通路，其二与地址存放器数据集合构成主存EM地址总线。它的清零端由中央外理器单元直控，上电时PC计数器自动淸零，实验中按【复位】钮亦可实现计数器的手动淸零。手控状态，本实验由表2.6.1定义的目的编码控制PC计数器的预置与加1

13、操作，并以准双向I/O部件的S10S0为计数器预置源。当IP=0时按单拍按钮，遇E/M=0在T3上升沿把S10S0的内容装入PC计数器。遇E/M=1在T3上升沿PC计数器加1。PC计数器的读出操作由P8页源编码表2.2定义。(1) PC程序计数器的写入拨动“I/O输入输出单元开关向程序计数器PC置数。(2) PC程序计数器的读出K23K0置全“1，灭M23M0指示灯。令K10K7=0000翻开PC输出三态门，数据总线单元显示PC指针“0100。(3) PC程序计数器装载与读出流程置数I/O=0100h数据来源I/O单元程序计数器PC=0100hK10K6=10000按【单拍】按钮K23 K22

14、=00关闭PC装载读PCDBUS=0100K10K6=00000K23 K22=11保持当前状态，置K22=0，按【单拍】按钮，在T3上升沿PC加1并送数据总线，程序计数器和总线单元显示0101h。继续按【单拍】按钮，观察PC与总线内容的变化。2、地址存放器实验图2-4-7所示的AR框由2片74LS574锁存器构成按字方式寻址的16位数据指针，锁存器的输入端与总线相连构成置数通路，锁存器的输出端途经三态门缓冲别离与PC计数器集合组成内部存储器地址总线。它的清零端由中央外理器单元直控,上电时锁存器自动淸零，实验中按【返回】键亦可实现锁存器的手动淸零。按设计标准数据指针AR的特性定义为字写入存放器

15、，运用中局限于字写，字节写会引发数据指针的错误侵入，因此在数据指针AR的操作过程中并非不支持而是不允字节写。1地址存放器AR打入在手控/在线态，数据指针AR由目的编码控制位O2O0、OP及单拍按钮的组合控制实现AR地址的置数操作。本实验以总线上准双向I/O部件的S15S0为置数源。当O2O0=110、OP=0时按单拍钮，在脉冲下降沿把S15S0的内容装入地址锁存器AR。操作步骤如下：置数I/O=1234h数据来源I/O单元AR显示1234K10K6=10000按【单拍】按钮置数I/O=5678hAR显示5678按【单拍】按钮K19K16=11003、堆栈存放器实验图2-4-7所示的SP框由2片

16、74LS574锁存器构成16位堆栈指针，锁存器的输入端与总线相连构成存数通路，锁存器的输出端途经三态门隔离与总线相连构成取数通路。它按先进后出的原那么存放需要保存的数据信息与地址信息，在调用中断等突发事件处理中SP指针以间址方式把当前程序指针存入SP-2单元，遇返回指令SP又把栈项所指单元的内容装入程序计数器，然后SP+2退至原始位置。在手控/在线态，堆栈指针SP由O2O0 OP及单拍按钮五信号组合控制栈指针的置数操作。本实验以总线上准双向I/O部件的S15S0为置数源。堆栈指针SP的读出操作由P8页表2.2所列的源编码表定义。1堆栈指针SP打入通过“I/O单元S15S0开关向SP指针置数。2

17、堆栈指针SP读出关闭SP写使能，按下流程完成SP读操作。3栈指针打入与读出流程置栈指针I/O=0060h数据来源I/O单元写栈指针SP=0060K10K6=10000按【单拍】按钮关闭SP写SP送总线DBUS=0060K10K6=10100K19K16=0110K19K16=1111021. 十六位数据传送字传递设置数据来源为I/O单元X2 X1 X0=100，总线规那么设为字传递W XP OP=000，数据目标为AXo2 o1 o0=100，拨动“I/O输入输出单元十六位数据开关，按【单拍】按钮，将I/O单元内容通过数据总线传递到AX存放器，操作步骤如下：置数I/O=1234h数据来源I/O

18、单元打数据AX=1234hK10K6=10000按【单拍】按钮K19K16=10002. 低位到低位偶送偶设置数据来源为I/O单元X2 X1 X0=100，总线规那么设为偶送偶W XP OP=100，数据目标为AXo2 o1 o0=100，拨动“I/O输入输出单元十六位数据开关，按【单拍】按钮，将I/O单元内容通过数据总线传递到AX存放器，操作步骤如下：置数I/O=XX55h数据来源I/O单元打数据AX=XX55hK10K6=10001按【单拍】按钮K19K16=10003. 低位到高位偶送奇设置数据来源为I/O单元X2 X1 X0=100，总线规那么设为偶送奇W XP OP=101，数据目标

19、为AXo2 o1 o0=100，拨动“I/O输入输出单元十六位数据开关，按【单拍】按钮，将I/O单元内容通过数据总线传递到AX存放器，操作步骤如下：置数I/O=XXAAh数据来源I/O单元打数据AX=AAXXhK10K6=10001按【单拍】按钮K19K16=10014. 高位到低位奇送偶设置数据来源为I/O单元X2 X1 X0=100，总线规那么设为奇送偶W XP OP=X10，数据目标为AXo2 o1 o0=100，拨动“I/O输入输出单元十六位数据开关，按【单拍】按钮，将I/O单元内容通过数据总线传递到AX存放器，操作步骤如下：置数I/O=66XXh数据来源I/O单元打数据AX=XX66

20、hK10K6=1001X按【单拍】按钮K19K16=10005. 高位到高位奇送奇设置数据来源为I/O单元X2 X1 X0=100，总线规那么设为奇送奇W XP OP=X11，数据目标为AXo2 o1 o0=100，拨动“I/O输入输出单元十六位数据开关，按【单拍】按钮，将I/O单元内容通过数据总线传递到AX存放器，操作步骤如下：置数I/O=77XXh数据来源I/O单元打数据AX=77XXhK10K6=1001X按【单拍】按钮K19K16=10011、描述实验现象局部。1PC置数过程：在手控，在线状态下，根据PC程序计数器目标编码对目标部件定义设置E/M和IP的值，把 I/O置数。当E/M为1

21、，并且IP为1时，T3上升沿打入后PC中的数据保持；当E/M为1，IP为0时，按单拍按钮，在T3上升沿使得PC数据进行加1操作；E/M为0，IP为0时，按单拍按钮，在T3上升沿使得PC数据从S10-S0预置源加载进来。AR置数过程：以总线I/O部件的S15S0为置数源。当O2O1O0 =110，OP=0时按单拍按钮，把S15S0的内容装入地址锁存器AR。2PC是12位。3IR散转过程描述。向AX存放器存入了1234H，先置W,XP,OP=000,循环左移的结果本来为2468H。把W从0置为1，AX=1268H；把XP从0置为1，AX=2434H；把OP从0置为1，AX=1234H。得到结论是W

22、置1后只对低八位进行了循环左移，XP置1后只对高八位进行了循环左移，OP置1后结果不变，即对移位没有操作影响。2、自己画一个本系统总线图。按照自己的理解来即可。把一、二次实验用到的模块加到总线图里面。5 实验心得疑问建议汇 编 语 言 实 验 报 告Computer Organization Lab Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121_ 实验日期：_2016.11.2 _学院： _计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_ 3_ 原创：_是_ 实验名称：_存储器读写实验 _ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： 张旭

23、 _4 实验目的1， 熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路。_5 实验环境Dais-CMX16+ 达爱思教仪_6 实验原理存储器是计算机的存储部件，存放程序和数据。存储器是计算机信息存储的核心，是计算机不可少的部件之一，计算机就是按存放在存储器中的程序自动有序不间断地进行工作。本系统从提高存储器存储信息效率的角度设计数据通路，按现代计算机中最为典型的分段存储理念把存储器组织划分为程序段、数据段等，由此派生了数据总线DBus、指令总线IBus、微总线Bus等与现代计算机设计标准相吻合的实验环境。实验所用的存储器电路原理如图2-4-10所示，该存储器组织由二片6116构成具有奇偶概念的十六位信

24、息存储体系，该存储体系AddBus由IP指针和AR指针分时提供，E/M控位为“1时选通IP，反之选通AR。该存储体系可随机定义总线宽度，动态变更总线结构，把我们的教学实验提高到能与现代计算机设计标准相匹配与接轨的层面。图2-4-10 存储器数据通路1. 存储器组织分类表本系统主存EM由两个局部组成，详见下表：分类存储容量寻址范围程序段2K07FFh数据段2K07FFh2. 程数存储器源与目的寻址程序段与数据段源寻址程序段与数据段目的寻址源使能源编址注释目的编址注释X2X1X0E/MWA0MWRE/MWA0011100程序段字读0100程序段字写10程序段偶读10程序段偶写X1程序段奇读X1程序

25、段奇写000数据段字读000数据段字写10数据段偶读10数据段偶写X1数据段奇读X1数据段奇写注：在【单拍】按钮下降沿写入_5 实验步骤及结果分析1， 数据段读写操作（1） 数据段写操作向数据段的00005h存储单元写入11 22 33 44 55 66一串数据。地址存放器AR的写操作：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数0000h => o2 o1 o0置数110 => 按【单拍】按钮 => AR显示0000数据写入存放器IR：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数1122

26、h => MWR E/M W置数000 =>按【单拍】按钮 => IR显示2211重复地址存放器AR的写操作与数据写入操作，分别取地址为0002h、0004h及数据为3344h、5566h。（2） 数据段读操作选择地址存放器AR：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数0000h => o2 o1 o0置数110 => 按【单拍】按钮 => AR显示0000数据字读出到数据总线：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数011 => E/M W置数00 => 数据总线显示1122。2

27、， 程序段读写操作（1） 程序段写操作向程序段的01000105h存储单元写入12 34 56 78 9A BC一串数据。由于PC存放器存在地址自动加1功能，所以每次写入一个字节，这样就不必在每次写入数据之前设置PC存放器的地址的值了地址存放器PC的写操作：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数0100h => E/M IP置数00 => 按【单拍】按钮 => PC显示0000数据写入存放器EM：W XP OP置数100 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数0012h => MWR E/M W置

28、数011 => 按【单拍】按钮 => PC显示12FF由于PC存放器自动加1，因此只要修改I/O的数据的值并按【单拍】按钮便可存入数据的值。分别取数据的值为34、56、78、9A、BC。（2） 程序段读操作选择地址存放器PC：W XP OP置数000 => X2 X1 X0置数100 => I/O置数0103h => o2 o1 o0置数110 => 按【单拍】按钮 => PC显示0103 IR存放器数据的读出：X2 X1 X0置数011 => E/M W置数11 => 数据总线显示7878。3， 画一个存储器的寻址方式示意图_6 实验心得

29、疑问建议这次实验主要学习如何通过存储器的寻址方法将数据通过地址存放器AR、PC写入存储器中。通过实验弄清楚了存储器数据的读写操作。另外，此次试验中也看到了一种新型的存储器单元字位拓展的方法，即用地址总线的低位局部作为片选信号的一局部，而高位局部那么作为地址选择。这种方法节省了存储器芯片字位拓展所需的芯片个数，但也造成了地址必须从偶字节开始进行读写，一定程度上也造成了存储空间的浪费。汇 编 语 言 实 验 报 告Computer Organization Lab Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121_ 实验日期：_2016.11.8_学院：

30、_计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_ 4_ 原创：_是_ 实验名称：_总线指令运用实验 _ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： _张旭_ _一、 实验目旳1. 熟悉和了解指令总线的数据通路与构成途径。2. 掌握指令部件的“取指规那么及地址段运用技巧。3. 通过指令部件实验，建立“指令暂存概念，领会“操作码段和“操作数段的用途。_二、实验环境Dais-CMX16+ 达爱思教仪_三、实验原理指令总线IBUS作为传递指令信息的通道是连接指令部件的钮带，如图2-4-11所示，在取指操中指令信息由主存流向指令存放器IR和指令译码器ID，假设取操作数亦可经三态门流向数据总线

31、，指令总线IBUS也是主存及IR与数据总线之间的互递通路，在主存读写周期与数据总线双向交換信息，在通用存放器或内存寻址操作中透过数据总线单向传递地址信息。_四、实验步骤及结果分析1、描述实验现象局部。1描述PC，AR,IR置数过程。l PC置数：将I/O置为需要装载的数，W=0,XP=0,X2、X1、X0=100,E/M=0,IP=0,按【单拍】按钮,在T3上升沿把I/O内容装入PC计数器；遇E/M=1时，按【单拍】按钮,在T3上升沿PC计数器加1。l AR置数：将I/O置为需要装载的数，X2、X1、X0=100,W=0,XP=0,E/M=0,LDAR(M17)=0,按【单拍】按钮,在T3上升

32、沿把I/O内容装入AR。l IR置数：将I/O置为需要装载的数，W=0,XP=0,X2、X1、X0=100,IR=0,OP=0,MWR=0,按【单拍】按钮,在T3上升沿把I/O内容装入指令存放器IR。（2） PC是11位还是12位。（3） IR散转过程描述。l 当输入机器指令为80h=1000 0000，微总线ud10ud0,规定ud10、ud9一直都为1,ud0=0，ud8ud1为1000 0000(即80h),所以ud10ud0为111 0000 0000，即700h，对应的微程序入口地址；l 当输入机器指令为E0h、C0h、B0h、80h、60h、40h、20h、00h时，对应的微程序入

33、口地址为7C0h、780h、740h、700h、6C0h、680h、640h、600h。(散转过程如上)(4) W,xp,op对存放器AX循环移位的影响。这个看实验情况可以选做l 实验四的实验内容没有涉及到存放器AX循环移位。2、 自己画一个本系统总线图。按照自己的理解来即可。把一、二次实验用到的模块加到总线图里面。系统总线如下图：_五、实验心得疑问建议通过这次实验，在手动搭线的模式下，对指令部件的取指有了一定的认识，对存储器的写入和读出有了更深的了解。计 算 机 组 成 与 结 构 实 验 报 告Computer Organization And Architecture Lab 

34、Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121 实验日期：_2016.11.29_学院： _计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_5_ 原创：_是_ 实验名称：_微控制器实验_ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： 张旭 1 实验目的1 熟悉微控制器的的控制原理。2 掌握微控制器的实现方法。_二. 实验环境Dais-CMX16+ _三. 实验原理控制器组成框图：1. 微程序控制器的组成结构1控制存储器CM如图2-4-14所示的CM框为微程序控制器，由2片6264和1片6116共三片静态存储器平行组成。它们的地址通路由微程序计数器PC供

35、应，其寻址范围为07FF.控制器设有段微址，2片6264的数据端在段微址的指示下分时输出下址与微控制信息，并和6116的数据端平行组成24个途经三态门隔离驱动的微控制位M23M0。2微程序计数器PC图2-4-14所示的微地址计数器框由3片161构成按字方式寻址的uPC计数器，计数器的输入端通过微总线ubus从指令译码器ID、微控制器CM的下址段捕捉非因变分量，从运算标志PSW、中断请求标志INQ等标志中捕捉因变分量。计数器的输出端组成12位微地址总线，控制微程序存储器的寻址。其中ua11为段微址，电路构造中与2片6264的地址端“A11相连，它零状态输出微控制信息，“1状态输出下续微地址。它的

36、清零端由中央外理器单元直控，上电时uPC计数器自动淸零，实验中按【返回】键亦可实现计数器的手动淸零。图2-4-14微程序控制器原理图 _4 实验步骤及结果分析1 指令微地址的形成实验我们默认操作码段的字长为八位，从PC零地址开始，向EM主存写入指令码，然后模拟“取指微操作中机器指令起始微地址的形成。K23K0置“1，按【返回】键迫使PC=0，向程序段依次写入00h、80h、0C0h、0FFh。机器指令写入成功后，令K23K0为“1，灭M23M0控位显示灯，然后令K22 K2=00，点亮M22、M2控位显示灯，按【单拍】按钮执行取指微操作，把指令码00h打入ID指令译码器，uPC自动转入机器指令

37、“00h的微入口地址600h，ID按下流程完成取指微操作。保持当前“取指状态，每按一次【单拍】按钮，uPC依次变址为700h、780h、7FEh随机，当PC004h后，每按一次【单拍】按钮，uPC随机散转。2 后续微地址的形成实验找到初始微地址，开始执行相应的微程序，每条微指令执行完毕，都要根据要求形成后续微地址。后续微地址的形成方法对微程序编制的灵活性影响很大。本系统采用断定方式，其后续微地址的定义可由设计者指定或由设计者指定的下址与识别判断字段指定的条件组合产生。增量计数实践默认当前uPC，K23K0置“1，在M23M0控制灯全灭的状态下，令K4=0，按【单拍】按钮，uPC执行现行微地址的

38、增1计数操作。绝对变址实践微程序控制器支持设计者在微程序控制器的0047FF范围内任意选择与指定后续微地址。操作方法如下：条件变址实践条件变址的后续微地址由非因变分量和因变分量两局部组成，非因变分量是由设计者直接指定，对应下址段ud10ud1。因变分量以当前运算标志为条件产生，对应下址段ud0。进位变址实验我们以准双向I/O部件S10S0模拟非因变分量局部的微地址，因变分量局部通过进位标志的置位清零操作产生，形成以进位标志为条件的后续微地址。K23K0置“1，灭M23M0控位显示灯，按【返回】键后照下流程操作。零标志变址实验我们仍以准双向I/O部件S10S0模拟非因变分量局部的微地址，因变分量

39、局部通过运算操作动态产生零标志，形成以零标志为条件的后续微地址。首先按【返回】键，清零运算存放器AX、BX，令X2X0=111，然后按下流程操作。中断变址实践控制器把机器指令最后一个机器周期定义为中断测试微周期，它的后续微地址由取指公用微地址与中断请求源INQ两个局部组成，微总线指定为“001h，其中ud1=/INQ。当INQ=“1时，即无中断请求时它的后续微地址为001h，执行机器指令的取指操作；遇INQ=“0它的后续微地址为003h，执行中断响应微程序。实验时我们以准双向I/O部件S10S0模拟产生取指微地址，由中断组成机制产生中断请求信号INQ，观察取指与中断响应微程序入口地址的形成。实

40、验时用一双头实验导线将中断请求源输入插孔XINT与中断源产生插孔INT相连接，按【返回】键，K23K0置“1，灭M23M0控位显示灯，照下流程实施“取指与“变址操作。 1.2.1.向PC的0000-0003中存入00h、20h、40h、60h。设置PC地址：调节I/O为0000，总线规那么为字传递，源编码为I/O，利用PC装载，E/M,IP调节为00，按单拍按钮； 利用PC字写入向PC写入2000h；利用PC+1，调节IP=0，按两次单拍按钮，调节pc地址为0002向PC写入6040h 2.IR指令存放器读将PC置为0000，调节IR MWR=01,按单拍按钮，uPC显示0600；利用PC+1

41、,uPC先后显示0640，0680，06C0。 3.IR字打入，IR偶字节打入，IR奇字节打入 4.微总线指令前两位固定为11，最后一位固定为0，中间8位为机器指令对应的二进制代码，如20h，对应二进制为00100000，加上前两位和最后一位为11001000000，按每四位划分为110|0100|0000，化为十六进制即为640h。计 算 机 组 成 与 结 构 实 验 报 告Computer Organization And Architecture Lab Reports_班级： _21431_ 姓名：_陈治炜_ 学号：_2143121_ 实验日期：_2016.12.06_学院： _计算机与通信工程学院_ 专业：_计算机科学与技术_实验顺序：_6_ 原创：_是_ 实验名称：_复杂模型机的设计与实现_ 实验分数：_ 考评日期:_ 指导教师： 张旭 1 实验目的综合运用所学计算机原理知识，设计并实现较为完整的计算机。_二. 实验