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文档简介

1、 实验一 运算器组成实验一、实验目的1、学习数据信息的表示方法,熟练掌握几种四则运算方法。2、掌握运算器的工作原理及其组成结构,学习运算器的设计方法。3、熟悉简单运算的数据传送通路。4、验证运算器功能发生器(74LS181)的组合功能。二、实验设备TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干;PC微机一台(选配)。三、实验原理本实验中所用的运算器数据通路图如图1.1所示。本通路图中运算器单元由算术逻辑运算单元(ALU)、两个字长的工作暂存器TR1和TR2及一个8位的输出三态门组成。其中ALU是由两片74LS181以并-串型构成的8位字长的算术逻辑运算单元。两个芯片的控制端S3、S2、

2、S1、S0、M相应的控制信号相互并到一起由排针引出至外部。74LS181的功能表见表1-1。参与运算的两数据暂存器TR1和TR2由锁存器74LS273来实现。当C_TR1或C_TR2为高电平时,此时来一个T4脉冲,内总线上的数据即被打入到相应的暂存器中。运算器的运算结果数据输出经过一个三态门(74LS245)连接到内总线上,此三态门输出由一个B_ALU控制信号控制,当B_ALU为低电平(0)时,运算器的运算结果输出至内总线上,而为高电平(1)时,则输出高阻态,不影响内总线上的其他数据。图1.1 运算器数据通路图 “输入设备单元”的8位数据开关经过一个三态门(74LS245)连接到内总线上,该三

3、态门的输出由B_SW和RD控制信号相或得出,当或的结果为低电平(0)时,数据开关所置的数据输出至内总线上。“数据总线”单元上的总线数据显示灯已与内总线相连,用来显示内总线上的数据。运算器单元所须的T4脉冲信号连接至该单元的T4排针端。实验时,微动开关KK2的输出KK2+连接到该单元的T4排针端,按动一下微动开关,即可获得一个单脉冲信号。此实验中的其他S3、S2、S1、S0、M、CN、C_TR1、C_TR2、B_ALU、B_SW、RD等都为电平信号,将他们连接到“开关组单元”中的二进制数据开关上来模拟不同的电平状态。“开关组单元”的SW1-SW17为相互独立的二进制数据开关,开关向上时为0,开关

4、向下时为1。表1.1 74LS181的逻辑功能表输入为A和B,输出为F,为正逻辑S3 S2 S1 S0M=0(算术运算)M=1(逻辑运算)Cn=1(无进位)Cn=0(有进位)0 0 0 0F=AF=A加1F=A0 0 0 1F=A+BF=(A+B)加1F=A+B0 0 1 0F=A+BF=(A+B)加1F=AB0 0 1 1F=0减1F=0F=00 1 0 0F=A加ABF=A加AB加1F=AB0 1 0 1F=AB加(A+B)F=AB加(A+B)加1F=B0 1 1 0F=A减B减1F=A减BF=AB0 1 1 1F=AB减1F=ABF=AB1 0 0 0F=A加ABF=A加AB加1F=A+

5、B1 0 0 1F=A加BF=A加B加1F=AB 1 0 1 0F=AB加(A+B)F=AB加(A+B)加1F=B 1 0 1 1F=AB减1F=ABF=AB1 1 0 0F=A加AF=A加A加1F=11 1 0 1F=A加(A+B)F=A加(A+B)加1F=A+B1 1 1 0F=A加(A+B)F=A加(A+B)加1F=A+B1 1 1 1F=A减1F=AF=A当向TR1或TR2工作暂存器打入数据时,数据开关三态门打开,这时应保证运算器输出三态门关闭;同样,当运算器输出结果至总线时也应保证数据输入三态门是在关闭状态。本TWL-PCC计算机组成原理实验系统中的所有LED指示灯均为亮时所示状态为

6、高电平(1),灯不亮时所示其状态为低电平(0)。四、实验步骤1、连接实验线路。参考实验连线图见图1.2。仔细检查无误后,接通电源。图1.2 运算器组成实验接线图2、先置相关的控制信号为初始态,即使运算器和输入设备的输出都为高阻态(B_ALU=1、B_SW=1),“输入设备单元”中的RD信号可以一直为低电平(RD=0),暂存器TR1和TR2的门控信号都为低电平(C_TR1=0、C_TR2=0)。3、通过“输入设备单元”的数据开关向暂存器TR1中置数。 拨动8位数据开关形成一个8位二进制数。(如01100010)。 数据开关上的数据输出至总线(B_SW=0),打开暂存器TR1的门控信号(C_TR1

7、=1)。 按动微动开关KK2,产生一个T4脉冲,将数据开关上的数据(01100010)打入到TR1中。然后关掉暂存器TR1的门控信号(C_TR1=0)。4、通过“输入设备单元”的数据开关向暂存器TR2中置数。 拨动8位数据开关形成一个8位二进制数。(如10101101)。 数据开关上的数据输出至总线(B_SW=0),打开暂存器TR2的门控信号(C_TR2=1)。 按动微动开关KK2,产生一个T4脉冲,将数据开关上的数据(10101101)打入到TR2中。然后关掉暂存器TR2的门控信号(C_TR2=0)。5、关掉数据开关的输出三态门(B_SW=1),打开运算器的数据输出三态门(B_ALU=0),

8、使运算器输出至总线上。此时,改变运算器的控制信号S3、S2、S1、S0、M及CN的状态,就可获得不同的运算结果。参照表1.1其逻辑功能表。如:先检验TR1和TR2中打入的数是否正确,可将S3、S2、S1、S0及M分别置为1、1、1、1、1时总线上显示的为TR1中的数;置成1、0、1、0、1时则显示的为TR2中的数。五、实验要求1、做好预习,掌握ALU的功能特性,并熟悉本实验中所用的控制开关的作用和使用方法。2、置数TR1=62H,TR2=ADH,改变运算器的功能设置,观察运算器的输出,记录到下表1.2中,并进行理论分析,得出结论。表1.2DR1DR2S3S2S1S0M=0(算术运算)M=1(逻

9、辑运算)Cn=1无进位Cn=0有进位理论值实验值理论值实验值理论值实验值62HADH0 0 0 0F=62HF=F=63HF=F=9DHF=62HADH0 0 0 1F=EFHF=F=F0HF=F=10HF=62HADH0 0 1 0F=72HF=F=73HF=F=8DHF=62HADH0 0 1 1F=F=F=F=F=F=62HADH0 1 0 0F=F=F=F=F=F=62HADH0 1 0 1F=F=F=F=F=F=62HADH0 1 1 0F=F=F=F=F=F=62HADH0 1 1 1F=F=F=F=F=F=62HADH1 0 0 0F=F=F=F=F=F=62HADH1 0 0

10、1F=F=F=F=F=F=62HADH1 0 1 0F=F=F=F=F=F=62HADH1 0 1 1F=F=F=F=F=F=62HADH1 1 0 0F=F=F=F=F=F=62HADH1 1 0 1F=F=F=F=F=F=62HADH1 1 1 0F=F=F=F=F=F=62HADH1 1 1 1F=F=F=F=F=F=实验二 静态存储器实验一、实验目的 1、掌握静态随机存储器RAM的工作特性及使用方法。2、了解半导体存储器存储和读出数据的方法。二、实验设备TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干;PC微机一台(选配)。三、实验原理 SRAM通路图见图2.1,由一片6116构

11、成,其容量为20488位。6116的A10-A8脚接地,只有A7-A0地址使用,实际使用存储容量为256字节。存储器的地址线A7-A0、数据线D7-D0、控制线片选线CS、写线WE及输出使能线OE均由排针引出,供用户接线。6116功能表见表2.1所示。表2.1 6116功能表状态CSOEWED7D0未选中1XX高阻抗禁止011高阻抗读出001数据读出写入010数据写入写入000数据写入存储器的地址由“地址寄存器单元”给出。地址寄存器的输入和存储器的数据都接到内总线上,由“输入设备单元”的数据开关经三态门连接到总线上分时给出地址和数据。地址寄存器的打入时钟是由C_AR和T3脉冲相与得到。图2.1

12、 静态存储器通路图四、实验步骤 1、连接实验线路。参考实验连线图如图2.2所示。仔细检查无误后,接通电源。2、连续写存储器。给00H、01H、02H、03H、04H地址单元分别写入数据AAH、BBH、CCH、DDH、EEH。 写地址。关存储器的片选线(CS=1),CLR=1,WE=1、OE=1,打开数据开关的输出三态门(B_SW=0、RD=0),此时数据开关中的数输出占领总线,将数据开关的数置为00H(00000000),打开地址寄存器打入门控信号(C_AR=1),然后按动微动开关KK2产生T3脉冲,即将00H打入到地址寄存器中,同时地址总线指示灯显示。 写数据。关掉地址寄存器的门控信号(C_

13、AR=0),将数据开关置为AAH(10101010),打开存储器的片选线(CS=0),将写线WE进行101操作,此时数据开关中的数AAH以被写到存储器的00H地址单元中。 重复,分别在01H、02H、O3H、O4H地址单元中写入数据BBH、CCH、DDH、EEH。3、连续读存储器。将存储器00H、01H、02H、03H、04H地址单元中的数分别读出,观察读出的结果与写入结果是否一致。 写地址。CS=1,CLR=1,WE=1、OE=1,打开数据开关的三态门(B_SW=0、RD=0),此时数据开关中的数输出占领总线,将数据开关的数置为00H(00000000),打开地址寄存器打入门控信号(C_AR

14、=1),然后按动微动开关KK2产生T3脉冲,即将00H打入到地址寄存器中,同时地址总线指示灯显示。 读数据。B_SW=1, CS=0,置读线有效OE=0,总线显示的即为从存储器00H地址单元读出的数据AAH。 重复,分别读出01H、02H、O3H、O4H地址单元中的数据,观察与写入的数据是否一致。图2.2 静态存储器实验接线图4完成下表数据输入数据输出00H0000 00001111 1111FFH01H0000 00011111 1110FEH02H0000 00101111 1101FDH03H0000 00111111 1100FCH04H0000 01001111 1011FBH05H

15、0000 01011111 1010FAH06H0000 01101111 1001F9H07H0000 01111111 1000F8H08H0000 10001111 0111F7H09H0000 10011111 0110F6H0AH0000 10101111 0101F5H0BH0000 10111111 0100F4H0CH0000 11001111 0011F3H0DH0000 11011111 0010F2H0EH0000 11101111 0001F1H0FH0000 11111111 0000F0H实验三 时序发生器及启停电路实验一、实验目的 1、掌握时序发生器的组成原理。

16、2、了解时序信号对计算机的作用。二、实验设备1、TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干。2、PC微机或示波器一台(选配)。三、实验原理计算机的工作需要一个时序发生器来产生周期节拍、时标脉冲等时序信号的部件。时序部件包括有时钟源、环形脉冲发生器和启/停控制电路。时钟源为计算机提供基准的时钟信号。环形脉冲发生器对主频进行分频,产生一组有序的间隔相等或不等的脉冲序列,来产生节拍电位和时钟脉冲信号。启/停控制电路控制向计算机发送主振脉冲信号。信号源由实验板上“信号源单元”提供,电路原理图见图3.1。实验中用一个555震荡电路来产生主振脉冲信号源,其中还有一个可调电阻来调节输出频率,本信

17、号源的输出频率大概在50Hz300Hz之间。时序发生器电路原理图如图3.2所示。启停控制电路由一个启停控制触发器Cr和一些门电路构成,使输出的时序信号OT1、OT2、OT3和OT4可控。其中为时钟信号源。启动按扭START是由单脉冲触发器构成,由实验台“时序发生器单元”中的KK1微动开关获得,还有一个二进制开关来控制单步运行和连续运行。接上信号源,将二进制开关拨至“连续”(0)状态,一旦按动启动按扭START,运行触发器Cr就一个处于“1”状态,因而时序信号OT1OT4将周而复始地发送出去,其波形图如图3.3所示。当二进制开关为“单步”(1)状态时,一旦按动启动按扭START,机器便处于单步运

18、行状态,即此时只发送一个CPU周期时序信号就停机。图3.1 信号源原理图图3.2 时序发生器电路原理图图3.3 时序波形图 时序信号输出连至“时序发生器单元”中的OT1OT4的排针端上,教学计算机系统中各实验单元所须的时序节拍信号均由“总线单元”中的T1T4取得,做实验时将各实验单元用到的时序信号相应的由OT1OT4连至T1T4即可。四、实验步骤1、实验连线。将“信号源单元”的时钟输出信号SY连接至“时序发生器”单元中的端上,接通电源。2、将“时序发生器单元”中的二进制开关拨至“单步”或“连续”状态上,然后按动启动按扭START,用示波器或本系统配套的联机软件的示波器窗口观察测量OT1OT4的

19、输出波形。五、实验要求 1、分析时序发生器的组成原理。2、将“时序发生器单元”中的二进制开关拨至“连续”状态,按动启动键START,用示波器或联机软件观察OT1OT4的波形,画出他们的波形图,比较它们的相互关系,并标注测量所得的脉冲宽度。3、同样将时序状态置为“连续”状态,信号源本单元的KK2输出的手动给出,按动启动键START,然后连续按动KK2,观察时序信号的输出情况。实验四 总线及数据通路组成实验一、实验目的1、理解总线的概念、作用和特性。2、掌握用总线控制数据传送的方法。3、进一步熟悉教学计算机的数据通路。4、掌握数字逻辑电路中故障的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法。5、锻炼分析

20、问题与解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除故障。二、实验设备TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干;PC微机一台(选配)。三、实验原理总线用来连接各个功能部件,本实验的数据通路图如图4.1。各个部件都有自己的输入输出控制信号。各个部件的控制信号都需要是连接到“开关组单元”的各个独立的二进制开关上来手动控制。连接到总线上的地址寄存器只有输入线,其输出直接连接到存储器的地址,用于锁存需读写的存储器的地址。本实验中时序信号用到了T3和T4信号,可将“信号源单元”的时钟输出SY接到“时序发生器单元”的上,将OT3和OT4分别连接到“总线单元”中相应的T3和T4端

21、上,二进制开关拨至“单步”状态,然后每按动一次启动键START,就会顺序产生一个T3、T4时序信号。根据挂接在总线上的几个部件,设定实验要求:将存储器10H地址存入数据93H,然后将存储器10H地址单元中存储的数据送输出单元显示,同时也存入到R0寄存器中。图4.1 总线实验数据通路图四、实验步骤 1本实验有两种连线方式:各个单元的控制信号分别由不同的开关独立控制,连线参考图见图4.2。同后边模型机实验相同,存储器、I/O设备有各自的片选线,但是共用一根读线和一根写线。2、由于有不同的连线图就有不同的执行流程,按照第一种连线方式,完成实验任务须有以下几步操作: 数据输入开关置10H打入到地址寄存

22、器。 数据输入开关置数据93H打入到存储器。 存储器输出数据到输出设备同时打入到R0寄存器。 3、连接实验线路。参考实验连线图如图4.2所示。仔细检查无误后,接通电源。4、置所有控制信号为初始态:输入设备(B_SW=0,RD=0)、地址寄存器(C_AR=0)、存储器(CS=1、OE=1、WE=1)、输出设备(CS=1、WR=1)、通用寄存器R0(B_R0=1、C_R0=0),CLR=1。5、“时序发生器单元”中的二进制开关拨至“单步”状态。 数据开关置数10H,B_SW=1、RD=0, C_AR=1,按动时序启动键START,产生的T3节拍脉冲将总线上的数据打入到地址寄存器中。关掉地址寄存器打

23、入门控信号(C_AR=0)。 数据开关置93H,CS=0、OE=1、WE=101,此时将总线上的数据93H写入到存储器当前地址单元中。关掉输入设备三态门(B_SW=1),关掉存储器片选线(CS=1)。 存储器片选有效读有效(CS=0、WE=1、OE=0),输出设备片选有效写有效(CS=0、WR=101),此时存储器中的数打入到输出设备的数码管中显示,同时,打开通用寄存器RO的打入门控信号(C_R0=1),按动时序启动键START,产生的T4节拍脉冲将总线上的数据打入到通用寄存器R0中。然后关存储器(CS=1),关通用寄存器打入门控信号(C_R0=0)。五、实验要求 1、在数据传送过程中,发现了

24、什么故障?记录故障现象,排除故障的分析思路,故障定位及故障的性质。2、以第二种实验接线方法实现本实验要求,即存储器、I/O设备(包括输入设备和输出设备)有各自的片选线,但是共用一根读线和一根写线的方式连接实验线路,分析有什么区别,编写执行流程,写出详细的实验步骤,记录实验数据。图4.2 总线实验接线图实验五 控制器实验一、实验目的1、掌握计算机控制器的功能、组成及其不同的结构。2、掌握微程序控制器的组成、工作原理。3、学习微程序控制器的设计与实现。4、掌握设计指令的执行流程。5、熟悉本教学计算机微程序的编制、写入,观察微程序的运行。二、实验设备TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台,排线

25、若干;PC微机一台(选配)。三、实验原理1控制器原理微程序控制器的基本思想可以概括为两点:将控制器所需要的微命令,以微代码的形式编成微指令,存入一个控制存储器中,这个控制存储器由只读存储器ROM构成。在计算机运行时,从控存中取出微指令,用其所包含的微命令来控制有关部件的操作。 将每种机器指令分解为若干条微操作序列,用若干条微指令来解释一条机器指令。再根据整个指令系统的需要,编制出一套完整的微程序,预先存入控存中。微程序控制器的工作原理是将一条微指令分成两部分:控制命令字段和下址字段,用微指令的控制命令字段来提供一条机器指令的一个执行步骤所需要的控制信号,用这条微指令的下址字段来指明下一条微指令

26、在控制存储器中的地址,用于从控制存储器中读出下一条微指令。微程序控制器的组成结构包括:控制存储器(CM)、微指令寄存器(IR)、微地址寄存器(AR)及后续微地址形成电路。2单元电路组成微程序控制器组成原理图如图5.1,其逻辑框图则如图5.2所示。该单元主要由以下部件组成:(1)控制存储器(CM) 控制存储器(CM)由4片2816(2K8位)E2PROM组成,具有掉电保护功能,用于存放32位微指令。将4片2816并联起来,就构成了容量为25632位控制存储器,即可以存放256条微指令。“微控器单元”有一个三档拨动开关,用来选择控制器处于编程/校验/运行状态。“编程”状态即手动给控存写数据,“校验

27、”状态即手动校验控存给定地址中的数据。教学计算机运行时须拨在“运行”状态。控存的4片2816的片选信号CS分别由单片机控制单元的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5控制。平时都为有效状态,只有联机操作时上位机对控存进行读写时,会关掉所有片选,然后依次打开每片进行读写操作。而4片2816的输出使能OE、写信号WE均由编程单元电路根据编程开关的状态及联机的情况控制产生并输出,在“编程”状态时全为写有效,在“校验”状态时全为读有效,在“运行”状态时全为读有效,但当联机操作时上位机也会控制读写状态。4片2816的存储器的地址A7A0分别并联到一起。它们在手动编程/校验时(“编程”状态或“校验”状态)

28、由手动微地址锁存器(74LS374)提供,它由排针MCJ1的MA7MA0输入在T1时刻打入锁存;运行时(“运行”状态下)由微地址寄存器(AR)提供;或联机情况下由单片机控制单元来给出。8个指示UA7UA0等用来实时显示微地址。控存的数据输入/输出作为32位微指令寄存器(IR)的输入端,或由32位微代码输入开关MK31MK0经三态门(74LS245)作为输入,三态门由编程开关电路控制, 图5.1 微程序控制器原理图图5.2 微程序控制器逻辑框图编程开关处于“编程”状态时三态门打开,其他状态都关闭。同时,有32位指示灯MD31MD0显示控存32位数据线。在联机状态下可由PC机控制单片机单元读写数据

29、线。 (2)微指令寄存器(IR)微指令寄存器(IR)为32位,分为24位的微命令寄存器和8位的微地址寄存器(AR)合起来构成。24位微命令寄存器由三片锁存器(74LS273)组成。8位微地址寄存器由4片2D触发器(74LS74)组成。这些锁存器的打入时钟为T2时钟锁存,清零端全接至开关组单元的总清CLR开关上。所以,当总清开关清零后,微命令寄存器及微地址锁存器都被清零。 位微地址寄存器的输出经过一个三态门(74LS245)连接到控存的地址线上。微指令的编码采用直接表示法和分段译码表示法相结合,微指令第M31M17位为直接输出的控制信号,M16M14、M13M11、M108分别用一个74LS13

30、8译出多个控制信号。微指令格式详细说明见后。 (3)指令译码及后续微地址形成电路本实验微程序控制器的后续微地址形成方法采用功能分支转移,后续微地址直接包含在当前微指令的代码中,即32位微指令寄存器的后8位M7M0,然后根据取来的机器指令的操作码(锁存于指令寄存器IR中)及M10M8的状态条件进行地址转移逻辑判断,从而找到该条指令执行过程的一段微程序的入口地址,从而实现分支转移。根据以上分析,可将微程序的后继微地址的控制原理总结如下:当条件测试字TW0有效(TW0=0)时,根据机器指令的操作码(OP)I7I4进行分支转移,产生该条指令的微程序入口地址。当I7 I6 I5 I4=0 0 0 0时,

31、SE3 SE2 SE1 SE0=1 1 1 1,对后续微地址的后四位不会产生强制,原来的后续微地址的值不变。当I7 I6 I5 I4中一个或一个以上位为1时,则SE3SE0对应位为0,同时就会对后续微地址相应位强制为1,从而使后续微地址发生改变。例如:取完指令之后,根据TW0发生分支转移,假设后续微地址为10H。操作码OP(I7I4)为0000时,指令的微程序入口地址为10H;操作码OP(I7I4)为0001时,指令的微程序入口地址为11H;操作码OP(I7I4)为0101时,指令的微程序入口地址为15H;操作码OP(I7I4)为1011时,指令的微程序入口地址为1BH。当条件测试字TW1有效

32、(TW1=0)时,根据机器指令码I1 I0进行译码,转移至相应指令的微程序段,主要应用于含寻址方式码(MOD)的机器指令,在这些指令中,I5I4为寻址方式码(MOD),I7I6和I1I0为操作码OP。当条件测试字TW2有效(TW2=0)时,根据进位标志进行转移,主要应用于条件转移指令JC。当条件测试字TW3有效(TW3=0)时,根据SWB、SWA状态进行转移,主要应用于控制台操作指令。当条件判断ICF有效(ICF=0)时,根据INT是否有效,确定转移到中断响应微程序入口地址。现在介绍编程开关及控制电路。“微控器单元”设有一个编程开关,它有三种状态:编程、校验、运行。当编程开关处于“编程”状态时

33、,可以实现手动输入微码,此时,控存执行写操作,控存(2816)写有效(片选CS=0,写使能WE=0,输出使能OE=1),后续微地址输出三态门(245)关闭(使能信号G=1),控存的地址由手动微地址锁存器(374)提供,该锁存器输出有效(输出使能信号OE=0),控存的数据则由32位的微代码输入开关输入,微代码输入开关的三态门(245)打开(使能信号G=0)。 当编程开关处于“校验”状态时,可以实现手动校验微代码,此时,控存执行读操作,控存(2816)读有效(片选CS=0,输出使能OE=0,写使能WE=1),后续微地址输出三态门(245)关闭(使能信号G=1),控存的地址由手动微地址锁存器(374

34、)提供,该锁存器输出有效(输出使能信号OE=0),32位微代码输入开关的输出三态门(245)关闭(使能信号G=1),控存的数据则由32位的微代码显示灯显示输出。当编程开关处于“运行”状态时,可以实现运行微程序,此时,控存执行的是读操作,控存(2816)读有效(片选CS=0,输出使能OE=0,写使能WE=1)。控存的地址是由后继微地址修改逻辑提供,后续微地址三态门(245)打开(使能信号G=0),手动微地址锁存器(374)输出关闭(输出使能信号OE=1),32位微代码输入开关的三态门(245)关闭(使能信号G=1)。 3微指令格式微指令字长共32位,其定义及控制顺序如表5.1所示。表5.1 微指

35、令格式各控制位作用解释如下: M31M25位,被定义为控制信号S3、S2、S1、S0、M、CN、CP。 M24M22位,被定义为控制信号IO/M、WE、RD。 M21位,被定义为控制信号C_PC。 M20位,被定义为控制信号C_SP。 M19位,被定义为控制信号U/D。 M18位,被定义为控制信号IA。它作为中断控制单元的开中断控制,高电平有效。 M17位,被定义为控制信号ICF。它作为一条机器指令的结束标志,低电平有效。 M16M14位:经过一个3:8译码器译出7位控制部件总线输出信号。 M13M11位:经过一个3:8译码器并反向后译出6位控制部件输入门控信号。 M10M8位:经译码器译出5

36、位条件测试字信号及PC与堆栈指针寄存器的装载控制信号。 M7M0位,被定义为微地址uA7uA0。四、实验步骤(1)图5.5为一个设计好的简单指令系统所对应的微程序流程图。其所对应的微程序入口地址影射表见表5.5所示。按照微指令流程图将全部微程序按微指令格式翻译成二进制代码,将得到如表5.6所示的本指令系统的微程序清单。图5.5 微程序流程图表5.5 微程序入口地址影射表序号指 令编码入口地址123456IN R0OUT ROADD R0,ADRNOT R0STA ADR,R0JMP ADR0000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 000

37、020H21H22H23H24H25H表5.6 基本指令的微程序清单微址S3 S2 S1 S0 M CN CP IO/M WE RD C_PC C_SP U/D IA ICF ABC 下址操作功能000 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 100000000100010000空操作010 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000000010PC-AR,PC+1020 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100010010000100000RAM-IR030 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100010100

38、000001101RAM-AR040 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100010100000001110RAM-AR050 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100010100000000110RAM-AR060 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100001000000000111RAM-TR2070 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 110000100000001000RO-TR1081 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 100101100000000001ALU-R0090 0 0 0 1 0

39、1 1 1 1 0 0 0 0 100101100000000001ALU-R00A0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100010100000001011RAM-AR0B0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 110000000000000001RO-RAM0C0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 100000010100000001RAM-PC0D0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 100001100000000001SW-R00E0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 110000000000000

40、001R0-LED100 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000010010PC-AR,PC+1110 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000010101PC-AR,PC+1120 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 100000100000010100SW-TR1130 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 100000000000000001空操作141 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 100100000000010000ALU-RAM150 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 100000100000010110RAM-TR1161 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 100100000000010001ALU-LED200 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000000011 PC-AR,PC+1210 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000000100PC-AR,PC+1220 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 111010100000000101PC-AR,PC+1230 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0

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