实验三微控制器实验

实验三微控制器实验第一页，共十五页，2022年，8月28日二、基本概念1.微命令和微操作控制部件（CPU）通过控制线向执行部件（运算器、存储器主外部设备）发出各种控制命令(微命令)。而执行部件接受微命令后所执行的操作(微操作)。微命令是控制计算机各功能部件完成某个微操作的命令。2.微指令

微指令——若干个微命令的组合，以编码的形式存放在控制存储器的一个单元中，控制实现一步操作。第二页，共十五页，2022年，8月28日3.微程序与机器指令一系列微指令的有序集合叫微程序。一条机器指令可以分解为若干条有序的微指令。4.控制存储器控制存储器是存放微程序的存储器，主要存放控制命令和下一条执行的微指令地址。执行一条指令就是执行一段存放在控制存储器中的微程序。第三页，共十五页，2022年，8月28日

5.微指令的基本格式

微指令的格式大体分成两类：水平型微指令和垂直型微指令。水平型微指令的基本结构如下图所示。微指令是由操作控制和顺序控制两大部分组成。第四页，共十五页，2022年，8月28日6微程序控制器原理框图

微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。第五页，共十五页，2022年，8月28日数据通路结构框图第六页，共十五页，2022年，8月28日实验箱中的微指令格式第七页，共十五页，2022年，8月28日其中微地址为八进制，对应六位二进制（UA5-UA0)第八页，共十五页，2022年，8月28日第九页，共十五页，2022年，8月28日三、实验仪器

TDN—CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干，表笔一副。四、实验步骤(1)准备表4-2的二进制代码表。

(2)按图3-6连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。(3)观测时序信号⑷程序控制器的工作原理(重点)第十页，共十五页，2022年，8月28日

①编程A将编程开关置为PROM（编程状态）。B将实验板上“STATEUNIT”中的“STEP”置为“STEP”，“STOP”置为“RUN”状态。C.用二进制模拟开关置微地址MA5—MA0（入口）。D.在MK24—MK1开关上置微代码“（分三组）”，24位开关对应24位显示灯，开关量为“0”时灯亮，开关量为“1”时灯灭。

E.启动时序电路（按动启动按钮“START”），既将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应的单元中。

F.重复C—E步骤，将表4—2的微代码写入2816。第十一页，共十五页，2022年，8月28日②校验A.将编程开关设置为READ（校验）状态。B.将实验板的“STEP”开关置为“STEP”状态。“STOP”开关置为“RUN”状态。C.用二进制开关置好微地址MA5—MA0。D.按动“START”键，启动时序电路，读出微代码，观察显示灯MD24—MD1的状态（灯亮为“0”，灭为“1”），检查读出的微代码是否与写入的相同。如果不同，则将开关置于PROM编程状态，重新执行①即可。第十二页，共十五页，2022年，8月28日③单步运行A.将编程开关置于“RUN”（运行）状态。B.实验板上的“STEP”及“STOP”开关保持原状。C.操作CLR开关（拨动开关在实验板右下角）使CLR信号1→0→1，微地址寄存器MA5—MA0清零，从而明确本机的运行入口微地址00（八进制）,000000（二进制）。D.按动“START”键，启动时序电路，则每按动一次启动键，读出一条微指令后停机，此时实验台上的微地址显示灯和微命令显示灯将显示所读出的一条指令。第十三页，共十五页，2022年，8月28日

④连续运行A.将编程开关置为“RUN”（运行）状态。B.将实验板的单步开关“STEP”置为“EXEC”状态。C.使CLR从1→0→1，此时微地址寄存器清“0”，从而给出取指微指令的入口地址为00（八进制）开始执行，000000（二进制）。D.启动时序电路，则可连续读出微指令。第十四页，共十五页，2022年，8月28日五、整理数据流程，写出实验报告