五门基础或专业课程的教学2016计算机组成原理

第一 汇编语言实验的基本操作方 实验的目的和要 实验目 实验要 汇编语言实验的基本操 文本编辑软件编辑汇编语言程 用调试程序DEBUG对执行文件进行调试和运 DEBUG调试程序命令介 程序调试简 第二 汇编语言实 实验环境及实验计 实 实验 上机操作和DEBUG练 实验 DOS调用命令练 实验 数据传送指令练 实验 顺序程序设 实验 串操作程序设 实验 分支程序设 实验 循环程序设 实验 单模块程序设 实验 子程序设 第三章TH-union+教学计算机系统概 TH-union+教学计算机系统概 TH-union+教学计算机总体组 TH-union+教学计算机的指令系 教学机支持的实验项 基本实验项 扩展实验项 第四章计算机组成原理实 TH-union+教学计算机介绍及程序的使 内器部件实 串行接口输入输出实 运算器部件实验（上 运算器部件实验（下 多级嵌套的中断实 组合逻辑控制器部件实 微程序控制器部件实 指令扩展实 BASIC语言程序设计实 附录一简明操作 附录二16位机基本指令执行流程 附录三16位机基本指令、扩展指令微程序 实验要求：格式见课堂PPT；实验评分标准：作能力、实验报告各5分，出色创新设计可酌情加分；第一章实验的目的和要求实验目的实验要求(2) 汇编语言实验的基本操作汇编语言实验的基本步骤汇编语言的工作环境硬件环境：IBMPC486件环境：操作系统（DOS5.0以上）编辑程序EDIT.EXE汇编程序MASM.EXE连接程序LINK.EXE调试程序DEBUG.EXE开发中所用的软件假设都在C：\MASM\文件夹中。文本编辑软件编辑汇编语言源程序C：\MASM\EDITEXAM.ASM 操作方法2： 用汇编程序MASM.EXE对源程序模块进行汇编，生成目标文件为.OBJ。除此之外，还可以根据选择产生列表文件.LST和交叉文件.CRF。种方式，都可以按Ctrl+C或Ctrl+Break键，随时终止汇编过程。Macrosoft(R)MacroAssemblerVersionCopyright(C)MacrosoftCopy1981-19851987,ALLrightSourceFilename[.ASM]:EXAM↙ ObjectFilename[EXAM.OBJ]:↙ SourceListing[NUL.LST]:↙ Cross-Reference[NUL.CRF]↙ MASMC:\MASM\>MASMEXAM,EXAM,表示对源程序EXAM.ASMEXAM.OBJ,同时按照约定的.LST和.CRF文件名,生成相应的EXAM.LST,EXAM.CRF文件。显然，下面令与它具C:\MASM\>MASMEXAM,,C:\MASM\>MASMEXAM,Macrosoft(R)MacroAssemblerVersionCopyright(C)MacrosoftCopy1981-19851987,ALLright Warning0 户，汇编时内存的使用情况。分配给NEAR符号的空间是64K。最后两行信息是汇编源程序时产生的警告错误（WarningErrors） Sourcefile(Line):CodeLineCode是由“Error”或“Warning”及紧接着的一个字符和四个数字组成。数字，它表示警告的级别，2表示该错误为严重错误，4表示警告错误，5表示建议性警Macrosoft(R)MacroAssemblerVersionCopyright(C)MacrosoftCopy1981-19851987,ALLrightExample.asm(11):WarningA4001:ExtraCharactersOnLineExample.asm(14):SevereA2009:SymbolNotDefined:TABLE 11目标文件.OBJ是一个可重定位的二进制代码文件。交叉文件是一种二进制文件。用CREF软件可以将它转换成易于阅读的扩展名用连接程序LINK对目标文件进行连接，生成一个可执行文件 Macrosoft(R)OverlayLinkerVersionCopyright(C)MacrosoftCopy1981,1987ALLrightObjectModules[.OBJ]:EXAM↙ ；键入连接EXAM.OBJ目标模块Run[EXAM.EXE]:List[NUL.MAP]:[.LIB]MODE1.OBJMODE2.OBJ和MODE3.OBJ三个目标模块，程序中调用了MATH.LIB库中的某个子程序且该文件B上的LIB子中，希望连接MODE1.EXE和MODE1.MAP两个文件。这时,提示应答信息为：ObjectModules[.OBJ]:MODE1+MODE2+MODE3Run [MODE1.EXE]:List [NUL.MAP]:MODE1 [.LIB]:B:\LIB\MATH LINK例如，连接EXAM.OBJ生成EXAM.EXE可以用下面令C:\MASM>LINKEXAM,或C:\MASM>LINKENTRY 用调试程序DEBUG对可执行文件进行调试和运行成结果，甚至使程序。这些都是属于逻辑错误，又称为语义错误。显然，它们一.DEBUG的进—— — —二.DEBUG的退调试程序DEBUG命令介一．装载用户程序命令当要对程序进行调试时，必须首先将程序文件和数据文件装入内存。法是用DEBUGfilename格式令，在进入DEBUG的同时又装入由参数filename指定的文件。另法是，在DEBUG状态下使用N(Name)命令指定文件名，再用L(Load)命令将指定的文N(Name)格式:NL(Load)格式：LDEBUGfilnameNfilename—N—二．反汇编命令U（Unassemble）命令 在运行前，总是要将执行的目标指令代码“还原”成源程序指令的形式。U命令就是把目标代码反汇编成8086/8088源指令令，因此，这个命令称为反汇编。在将目标代—U — — CS:200218；反汇编CS：0200CS:0218元中的目标代三．D（Dump）格式： 或 (其中14FF是你的数据段段地址) 这里Addr1和Addr2分别代表待显示内存单元的首地址和末地址。 — — — 0A95：00403031323334353637—38394142434445 0A95：00500500000000000000—00000000000000 0A95：00400600000000000000—00000000000000 o16个单元的内容，而且每行的首地址都对于D命令，又有两种简化格式，如：— 约定隐含L80参数。—依此显示80H个单元的内容。四．R(Register)显示寄存器内容命令格式：R[register_name]—AX=0000BX=0000CX=0078DX=0000SP=0040BP=0000SI=0000DS=0A8CES=0A8CSS=0A9ECS=0AA2IP=0000NVUPEIPLNZNAPONCOAA2：0000B89C0A AX，0A9C命令中的参数register_name表示一个合法的16位寄存器名，例如，AX、CX、BP、]—R F是标志寄存器的名字，命令RF将显示各个状态位的当前状态，其后显示“—”，—NVUPDINGNZACPENC—五．E(Enter)修改内存命令格式： 参数，address表示待修改的内存单元的首地址，List是一个选择项，它表示替换值（字E 结束E命 例如，给程序中的字节变NUM、VAR1字VAR2、、H。假设它们的地址分别是0000、0002、0003，（DS）=087AH。用命令：—E087A：010010.2C0B16.2301.90—E0894:0100首地址的连续5个字节单元。六．F（Fill）格式： 若指定范围的内存单元数多于list中的填充字节数，则F命令将反复使用填充字节，直—F L100七．A（Assemble）可以对.EXE程序进行修改。格式：A—CS:JMP1191:DB ’的ASCCIMOV1191:MOV1191:MOV1191:MOV1191:MOV1191:MOV1191:INC1191:1191:LOOPBYTEPTRWORDPTRFARRETF。在使用串操作指令时，应使用能明确表示串操号。对于转移指令，只能用跳转的目标指令偏移量作为操作数，必要时还可加上NEAR或FAR前缀。八．次只执行一条指令语句。G命令是连续运行方式命令，P和T是单步运行方式命令。 (Go)命令点地址的标志。一条G命令中最多允许设置10个断点。当用G=addr命令形式时，则运行的起始地址由CS:addr指定，而不用带起始地址参数令时，其起始地址是CS：IP。1191:1191:1191:1191:1191:1191:1191:—信息“ProgrameterminatednormallyG次G命令中的断点都需要重新设置。T(Trace)格式：TTaddrCS：IP令中未指定，则视为其值为1。例如：AX=10A8BX=0000DS=10C0CX=0200DX=0000SP=0040SS=10ACCS=10B0NVUPPLNZPONC10B0:0003MOVAX=10A8CX=0200DX=0000DS=10A810B0:0005SS=10ACCS=10B0MOVNVUPPLNZPO利用T命令的这个特点，可以程序中的每一条指令的执行情况。但是有时它也会带来不方便。比如，在执行子程序调用指令（CALL）时,会进入子程序;在执行LOOP指令时又会返回到LOOP指令的标号处，进入循环。P命令就不会这样。P（Proceed）格式：PCPUT中，IP指示的地址，指令的执行，而P命令则是按指令语句进行执行。九．W格式： 地址驱动器材扇区号称扇区 （或W[地址地址，则从内存为CS：100处开始，若命令给出了地址，则从指定地址开始。程序调试简介和，找出错误并进行修改，直到满足设计要求为止。程序的上机调试也称为动态查功能、执行路径和出错处理能力等方面的检查、测试，从而迅速错误，这就为查找提供令，比如设置断点、运行、中间的结果显示或打印、数据的更新等，构成仔细查看的指P命令或T命令。建议在单步执行时，选用P命令，只有在LOOP循环、进入子程序或软中断调试时，使用T命令进行运行。使用P、T命令后，分支的正确性进行验证。这是需要在G命令中加上断点参数。1198：0104 MOV—G=0104116用D命令或R命令很方便地显示出存放在内存单元和寄存器中的中间结果或最后结果。正确。对于用堆栈传送的数据，也可以用D命令查看。不同的数据外，还要给出一些满足边界条件的不同类型的数据。对于这些数据可以用E或R命令将其放置到相关的寄存器或内存单元中。在修改字节寄存器内容时，要保证 计实验环境实验计划机操作和DEBUG练习MASM.EXELINK.EXE VAR1DW VAR2DW3 ASSUMESTART:MOVAX MOVDS,AXLEASI,VAR1LEADI,MOVAX, MOVADDSI, ADDDI,MOVAX, MOV[DI],AXADDSI,2DI,AX,[DI],AH, STR1DBSTR2 6

ASSUMESTART:MOVAX, MOVDS,MOVCX, ;循环次数送CXLEASI,STR1LEADI,REST:MOVAL, MOV[DI],INC ;修改SI，DIINCDEC JNZ MOVAH, INT ENDOS调用命令练习常用DOS系统功能调用命令介绍 调试方法：MOVINTASCIIAL示。二．02H调用方法：MOVINT 调用方法：MOVINT STRBUFDB10DUP（？）DSEGENDS ASSUMECS:CSEG,DS:DSEGSTART:MOVAX,DSEGMOVDS,AXMOVCX, REST:MOVAH,INTMOVSTRBUF[DI],ALINCDILOOPMOVCX,10MOVDI,0AGAIN:MOVDL,STRBUF[DI]MOVAH,02HINT21HINCDIMOVAH，4CHINT21H END据传送指令练单元ASC中。 TABDB40H，79H，24H，30H，19HDB12H,DENDB6NUMDB? ASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXLEABX,TABMOVAL,DENMOVNUM,ALMOVAH,4CHINT21HCODEEND现以上3种类型的加密，本程序实现对数据的加密。序程序设计实验内容：1.计算（X+(Y×Z-100)）/WXYZW2X、Y、ZX、X+2、Y、Y+2、Z、 编程要求：设带符号被乘X符号乘数Y存放在以NUM1NUM2为首址的单元中；X*Y的结果Z，存放在以MRLT为首址的单元中；XY3216位指令进行双精度数运算。操作程序设计要求：熟悉串操作指令，并能灵活应用。实验编程要求：程序执行之后，给出操作提示，例如，“Pleaseinputthe 回DOS。支程序设计变量MAX和MIN中。请把它们转换成相应的大写字母的ASCII字符（否则不作转换）并统计原20ASCII字符中字符“a”的个数。转换结果（包括不作转换的非a~z之间的原ASCII字符）按序存入内存中，之后存放原20个ASCII字符中环程序设计实验内容：1.ARRAY10个带符号数，数的类型是字，编写程序，将数组按升模块程序设计69，70～79,80～89，90～99100程序设计100，得到的商就是百位位的值，依次类推。第三章TH-union+3.1TH-union+3.1.1TH-union+教学计算机总体组BASIC BASIC 输入设备/输出设备模拟BASIC BASIC 输入设备/输出设备模拟图3.1硬件实现的实际计算机系 图3.2软件实现的模拟计算机系输入输出操作，同时实现了微程序方案的和硬布线方案的2种控制器。从CPU的具体设计技术区分，既支持用中小集成度实现CPU的方案，也支持选用高集成度的FPGA门阵列器件实现CPU的方案，体现了CPU系统设计的水平。持简单的高级语言BASC（包括浮点运算指令和基本函数运算功能），汇编语言（支持及C TH-union+教学计算机的指令系统8 4 4 163.3教学机的指令格式IR15、IR140A10B，11C、D寄存器，SR代表源寄存器），8位的IO端口地址，8位的相对变址偏移量。第二个指令字161616基本实验项

3.2可以在运算器完全脱开主机控制的方式下，用主板上的微型开关直接控制运算器的方式来使用运算器并观察运算结果；也可以在实验计算机正常运行方式下，用控制器直由于本机上已给出了串行接口，其中的一路的接线完全连接好，系统也已经执行了对接口的初始化，可以直接用于输入输出操作；另外的一路的接线并未全部连可以在教学机的主板上设计并搭建诸如In8255并行接口与配套逻辑电路，并用程序控制方式和中断方式驱动并行口完成打印操作。在无的情况下，可用3级中断、优先级排队及中断嵌套的实验。此时可用按钮等作为中断请求扩展实验项目1656位以下Am2901实现其他型号的运算器功能，或用可编程器8位字通过使用第2路串行接口和修改程序，实现2个用户同时操作同一台教学第四章计算机组成原理实验TH-union+教学计算机介绍及程序的使实验目的：学习实验内容： 器内容；该程序，用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况；实验步骤一．教学计算机和仿真终端软件操作步骤验箱的串口“COM1”上，另一端接到PC机的串口上；TH-union+左下方的六个黑色的控制开关置于正确的位置，在本次实验中应置001100（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16MACH），控制开关的指的是和TH-union+相连的PC机的串口），按回车后出现如图界面：对TH-union+上的和PC机的串口造成损害；单步手动置指令组合逻 联 8 连续从内存读指令微程 脱 16位位机、位机、位机、系统上的串口。即选定的是用户实验时通讯线接的PC机的端口； 试PC机的串口是否能正常工作，或是换一台PC或换同一台PC的另一个串口TH-union+实验系统断电，换完后重新启动实验系统和行详细检查），有没有被学生动过，尤其是扩展内存和扩展I/O接口时，R命令:查看或修改寄存器的内容R显示寄存器的内容和状态寄存器的值，并反汇编当前PC（ RR0R0的内容，被修改的寄存器与所赋值之间可以无空D命令:显示器内D2000↙ E命令:修改器内E2000↙输入注意：用E命令连续修改内存单元的值时，每修改完一个，按一下空格键，系统会自动给出下一个内存单元的值，等待修改；按回车键则退出E命令。DD可以看到这六个地址单元的内容变为0000 A2000↙ 2000:MVRD 2002:MVRD 2004:ADD2005:AND2006: U命令：反汇编输入的程序。U2000↙G命令：运行前面键入的源程序GR0R15555HT2000↙——→R0T↙——→R1T↙做加法运算，和放在R0，R0FFFFHT↙——→R0，R05555H用P命令执行过程同上。T总是执行单条指令，但执P命令时，则把每一个CALL语句连同被基本命令用功RDEAUGTP汇编语言程序设计实验预学习本节文档；学习实验示例，总结以下指令的功能、用法：实验目的：学习实验内容：实验步骤一．教学计算机联机（001100二．复习基本命令的用法三．学习以下<1>在命令行提示符状态下输入：A2000↙ 2000:IN 2001：SHR 2002：SHR 2003：JRNC 2004：IN 2005:OUT 2006: （状态口的地址为81。G2000↙2000HRET能正确返回到程序的断点,保证程序能继续控制教学机的运行过程。<1>A2020↙2020:MVRD 2022:MVRD 02024:OUT 2025:DEC 2026:JRZ 2027:PUSH 2028:IN 2029:SHR 202A:JRNC 202B:POP 202C:INC 202D:JR G2020↙IN81,SHRR0,JRNC2028MVRR3:从键盘上连续打入多个属于‘0’到‘9’的数字符并在屏幕上显示,遇到<1>在命令行提示符状态下输入：A2040↙（2040）MVRD MVRD (2044)IN ； IN MVRD AND CMP '0' CMP '9'JRNC OUT JMPA (2053)<2>G2040↙0-9思考题：A2060↙（2060）MVRDR1,0000 MVRDR2,00OA MVRD (2066)INC ADD CMP JRNZ G2060↙运行过后,可以用R命令观察累加器的内容。R1的内容为累加和。 例5:设计一个有读写内存和子程序调用指令的程序功能是读出内存中的字E20F020F0内存原值：0041内存原值：0042内存原值：0043内存原值：0044内存原值：0045内存原值：0046↙（2080）MVRD MVRD （2084）LDRR CALA DEC JRZ INC JR （2100）OUT MVRD ADD STRR （2105）IN SHR JRNC G2080↙D20F0↙006100620063006400650066（含意 A20A0↙AMVRDMVRDOUTPUSHINSHRJRNCPOPCMP；条件转移指令，当标志位Z为1时转 INCJRG20A0↙序员给出数据在内存中的绝对地址。显而易见,对这样的极短小程序并不突出,但很容易想到，对很大的程序,一定会有较大的。供适当的编辑功能,这并不是设计者的疏漏,因为我们并备在这种操作方式下支持输入上述一些小程序,用程序的A总结汇编基本指令用法，填入下表，完成实验报告基本指用功能ADDINC、SHL、JRCJRZ、JR、IN、PUSH、PSHF、STRR内器部件实本次实验重点完成RAM、ROM及器扩展的学习，预学习本文档；编写程序，在5000H～500FH单元中依次写入数据0000H0001H总结出关于RAM、ROM的若干知识点。实验目的 实验说明教学计算机器系统由ROM和RAM两个区组成，分别由EPROM（Erasable bleROM，可擦除可编程ROM）或EEPROM(ElectricallyErasable memory随机存取体） 构成。TH-union+教学计算机中还安排了另外两个器 教学机选用静态器实现内器，包括只读区（ROM，存放程序等）（RAM）两部分，ROM488KB58C65实现，RAM选用两片长度8位、容量2KB的6116实现，每两个8位的0~1FFFH用于第一组ROM， 程序，2000~27FFH用于RAM，保存用户程 程序的数据区，第二组ROM的地址可由用户选择，主要用于完成扩展内存教学实验。内器和串行接口线路的组成如图2.9实验内容写和OE等控制信号的正确状态；用程序的D、E命令对器进行读写，比较RAM（6116）、EEPROM（28系列）EPROM（27系列）在读写上的异同；ARAM（6116）D实验步骤（控制开关RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E命令向扩展的器输入程序或改变<1>E屏幕将显示： 原值：2222（空格）原值：3333（空格）4444（空格）<2>D屏幕将显示从2020内存单元开始的值，其中2020H~2023H的值为222233334444RAM2A<1>A屏幕将显示：2000：2000：MVRD2002：MVRD2004：AND2005：2006：<2>T2000R0的值变为 R1的值变为 GR↙R0=0000R1=5555RAM可直接用A命令键入程序，但断电会丢失，要再次调试该程序必须重新将扩展的ROM（27或28系列或28的替代产品58C65）插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插座，要注意插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。如果插入方向不对，会导致烧毁。为两个器分配地址空间：将两个扩展上方标有EXTROMH/CS和下面以AT28C64B（或其替代产品58C65）为例，进行扩展EEPROM实验<1>E屏幕将显示：5000内存单元原值：50002424（按空格）原值:3636（按空格）原值:4848（按空格）<2>在命令行提示符状态下输入：D5000↙2424363648485050 ，说明EEPROM的内容断电后可 A5000↙(此时跳线短接左侧)5000：MVRDR0，AAAA5002：MVRD5004：AND用E命令修改程序后，再次查看程序。如何修改？为避免出错，可将编写好的程序用编程器写入片内；也可将程序放到操作题：编写程序，在5000H~500FH单元中依次写入数据0000H串行接口输入输出实验本次实验重点学习串行口的设置及使用，具体要求：学习本文档；并总结串行接口8251的工作原理（复位、初始化、数分析四条输入输出指令的功能。回答问题： COM1COM2哪个需要初始化？由谁进行初始化？送出去？运行G0000会出现什么现象？解释现象并解决（即在程序正常运行状态下，重启教学机程序并使其进入正常运行状态，两种方法：①直接跳过程序开始处的几个对串口初始化的语句而启动程序②编程复位串再CALA0000）。实验目的实验说明串行接口用于完成数据的输入输出操作。TH-union+配置了两个串行接口COM1和过该口与PC机或终端相连；而COM2口，留给用户扩展用。换8位信息，属于并行操作关系，串口和设备之间的连接是通过连接到设备端的另 能力，选用MAX202 串口进行一次输入或输出操作通常需要两个步骤:一是为接口提供入出端口地址，（把指令寄存器低位字节的内容（8位的IO端口地址）经过内部总线和运算器写进AR）；二是执行输入或输出操作（IN:从接口读出一个8位数据经过DB和IB写进R0；OUT：把R0的内容经IB和DB写入接口）接口与输入输出设备之间的数据传教学机使用8位的IO端口地址，安排在IN和OUT指令的低位字节，指令的高8位用作指令操作码，默认使用R0寄存器完成输入输出操作。【IO端口的高四位（最一定为1）用于通过译产生接口的8个片选信号，低四位用于选择一个内最多16个寄存器】，教学机中只为每个串口分配了两个地址，第一路串口地址为80/81H，第二路串口地址可以在90/91-F0/F1这7对中选择，把译的一个输出连接到INOUTINOUT在使用COM2口时，【需要将两片8251之间的插针用短路子短接（出厂时已短实验内容接起来，使每台教学机都可以接受并显示从两台PC键盘输入的字符。实验步骤此时，教学机A的、2别连A、BPC，在与COM1连APCPCEC上输入程序，这是主PCEC可以PC（COM2相连）上的是从PCEC，只作输出；A、ECOM21）1：COM2下输入：A2000↙2000：MVRDR0，004E；给R02002：OUT 2003：MVRDR0，0037；给R02005：OUT G2000运行初始化程序，完成对COM2口的初A2040：IN 2041：SHR 2042：SHR2043：JRNC 2044：IN 2045：OUT 2046：JR2047:G2040↙A 2061：SHR 2062：SHR 2064：IN G2060↙2000：MVRD；2002：OUT；2003：MVRD；2005：OUT；；2007：SHR；2008:SHR；；200A：IN；200B:OUT；；200D:IN；200E:SHR；200F:SHR；2010:JRNC；2011：IN；2012:；2013：JR；2014:；运算器部件实验（上本次实验重点完成脱机运算器、联机运算器的学习，预学习本文档，重点是 的用法和简明操作卡的使用通过脱机运算器操作完成本文档的表格操作内容；通过脱机运算器操作完成表2-5和2-思考并实现用联机运算器实现表2-5内容。实验目的实验说明教学机的运算器部件组164位的位片结构运算器以接收IB4以直接送到AR经过支持三态功能的开关门线IB；还要使用MACH的IB，用于保存现场状态信息到堆栈区。SW2、SW3Y15-Y0观察运算结果。2.8脱机运算器实验的环境2.816位运算器脱机实验环境，左侧的MACH内部的线路。16部总线IB，IB与运算器的输入端D15-D0已经连接。23位微型开关的不同组合完成对ALU的不同控制，其编码对应的控制功能如表2-4所示。I2-I0：操作数来源VV1，否则VSS1，否则S0；23微动开关16数据的拨动开关。微动开关是红色的，一个微动开关可以提供12位的控制信号，标有microI2-I8-I5-BASSH3334433开关检测：红色微动开关是该实验系统使用最短的器件，开关好坏的检测方法个的开关处于任意位置，然后将两个微动开关上的24个小纽子依次置为1（开关拨到上方1），看对应的指示灯是否亮，如果有一个或数个指示灯不亮，则一般是开关出了问实验步骤61XX000（单步、16位、脱机先按一下0101H，D21010H；2316表4- 运算器实验I8-BA*D1+0-*D2+0-2*R0-R0/2-ALU的计算结果必须按一次“START”按键。预期实现方数据开关拨1234，B地址给0，D+0，结果送B口选的R9←R9-R9←R9∧R9并逻辑Q息填入表4-5。 表4-4 预期控制BASSHR9←R9-R9←R9∧R9并逻辑左Q控制作选选位表4- 功按START之 按START之Y15～Y0CZVSR9←R9-并逻辑左Q运算器部件实验（下运行程序观察运行结果，有一定难度，当然完成实验后的收获也会更大，会提前接机运算器实验完成的功能。需要的不能在教学机已有指令中实现Q←R9的处理功完成剩余的其他6项功能。例如，可以用A命令建立该程序：R0=,R9=,R10=第1条指令执行后，R0的内容为：2，R93，R94R06，R9构成一个死循环程序，再用G命令运行该程序。执行过程中，把功能选择开关（STEP/CONTINUE）STEP，使计算机从连续运行方式进入指令单步骤执行中期测多级嵌套的中断实验本次实验重点学习中断相关知识，预学习本文档；并总结中断相关知识；实验步骤1-3是扩展知识，选做。分析实例4-8，完成步骤9实验目的实验说明计算机系统中，中断处理是非常重要的一项功能。教学计算机系统中用3个按钮还设置了处理中断向量的硬件支持，可以完成有3级中断嵌套的教学实验。们的中断向量（即中断响应后，转去执行的程序地址）XXX4H、XXX8H、XXXCH；可以和INT_R）,经过中断信号锁存器给出3个中断信号IRQ2,1,0.编的输出A1、A0在时钟信号CLK的上升沿打入寄存器的1D和2D端，表明有新的中断请求到来。该中断是否能得到响应，即能否向CPU发出中断请求信号/INT，取决于此时CPU是否处在复位时，P1P0被置为00。在DC2=101时，P1、P0被置为新的中断优先级。 其他情况下，P1、P0保持不变。3级中断按优先级从低到高在中断向量表中的首地址依次为**04H、实验内容序允许被中断，必须在中断服务程序中执行EI开中断命令条指令的地址的值得到的，该值的范围在-128~+127PCEC16实验步骤（000100微程序控制器ABI8-I5-STR→Q.1000SP-1→AR、10000000SP-1→AR、100000001000ABI8-I5-I2-100010000010100010001000001010000010到MACH器件中。中断向量一共16位，高12001001000000，后四位为P1P000,P1P0由按下的无锁按键（中断源）决定，分别为01、10、11，所以中断向量的16位为2404、2408、240C。2420：PUSH 2421：PUSH 2422：MVRDR3，31；将字符‘1ASCII码（49）送寄存器2424：JR2430：PUSH 2431：PUSH 2432：MVRD 2434：JR2440：PUSH 2441：PUSH 2442：MVRD 2444：JR2451:MVRD

2453:CALA 2455:MVRD 2457:CALA 2459:MVRR 245A:CALA 245C:IN 245D:SHR 2200:PUSH 2201:IN ；查 2202:SHR 2204:POP 2205:OUT 2001:MVRD 2003:CALA 2005:MVRD 2007:DEC2008:JRNZ2009:JR G2000↙BI编写程序，完成：屏幕连续显示字 A，程序执行中按下任意一个中按键，则显示80次该按键的优先级（1、2、3），然后返回主程序继组合逻辑控制器部件实验本次实验重点学习控制器相关知识，具体要求：学习本文档；并总结指令系统、指令格式、寻址方式等相关知识；实验步5-9是必做（其中红色标注为重点内容），10为选做实验目的实验说明5大功能部件之一，其作用是依据指令功能向计算机的各组合逻辑方案的两种控制器，总体组成如图2.10所示。从两种控制器的序计数器PC，是选用运算器的通用寄存器R5实现的，图IR，是选用两8（74LS377）实现的，IR低位字节内容到内部总线IB的开关门电路微指令执行次序的一片Am2910。最重要的是一片130多个CPLD器件MACH，其内部的线路组成和实PC：1运算功能，产生下一条相邻指令的地一个16位的指令地址，用在子程序调用或者跳转指令中。指令寄存器IR：接收从内器读出并传送到内部总线IB的指令内容，其全部16位总线IB。Am2910：用在微程序控制器中，用于以多种方式向控制器提供下一条微两种控制器的主要功能线路都集中到一片高集成度CPLD器件（MACH）中实2.10可以看到，MACH器件内部包含有微程序控制器中的控制器、微指令MAPROMCC的路；此外还实现了把两种控制器各自提供的32位控制信号进行二选一的功能。DC2DC1电路、为运算器提供最低位进位输入信号、左右移位时提供给最最低位的移位输入信号的电路也放到了MACH内实现，以尽量减少主板上的中小规模电路的数量。A命令只支持基本指令，扩展指令需要用E应的单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行含有扩展要明白TH-union+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解按照完成的功能和执行步骤情况，把教学计算机全部指令划分成A、B、C、D共4节拍发生器就按这4类指令的划分情况分别进入各自不同的节拍序列。状态编码为0000和0010的两个节拍完成指令的功能，公用于所有指令，是每C组指令（5条扩展）将进入标记为0110状态的节拍，再经过 用4步完成2次内器的读写操作，每一次内器的读写操作各自用2步完成。实现指令的处理办法来完成，特别要注意的是，指令的节拍只能用原来已写一个包含你设计的指令的程序，通过运行该程序检查执行结果的正确性，来比如实验内容CALA、RET等指令）的功能、格式和执行流程。如ADC、JRS、JRNS、LDRA、STOR、JMPR等指令，可以从19条扩展指令中任意选为另外一个指令操作码）MACH程序的基础上按照ABEL语言的要求添加新指令的控制信号，编译产生.JED文件并到MACH里。实验步骤将教学机左下方的6个控制开关置为111100（16位、<1>置数据开关 机系统，在第1次复位后才会执行)本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL) <1>置拨动开关 一步，送内存地址，即AR←SR） 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程<1>置拨动开关 ；（表示指令按按 器的读操作（把PC的值写入堆栈，并把暂存的子程序地址并送 ；(表示指令SHRABI8-I5-I2-10100010 ABI8-I5-I2-1010001000 ；（表示指令ABI8-I5-I2-101000100010002003：LDRR2004：OUT2005：JR ABI8-I5-I2-选择扩展指令的A组指令中的RCR指令，观察其节拍流程 ；（表示指令RCR选择扩展指令的C组指令中的LDRA指令，观察其节拍流程<1>置拨动开关 将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL）0111（0101（可以看到，C组扩展指令（包括CALR、LDRA、LDOR、STOR、STAR）除微程序控制器部件实验本次实验重点学习微程序控制器相关知识，具体要求：学习本文档；实验步骤1-7是必做（其中红色标注为重点内容），其他为选实验目的实验说明TH-union+教学机的微程序控制器主要由微程序定序器AM2910和MACH器件组TH-union+教学机上已实现的全部基本指令和留给用户实现的19条扩展指令的控制信号都是由MACH给出的。应了解程序的AE命令将指令代码写入到相应的单元中；不能用T、PG技术资料汇总：1.表4-916位机微程序地址映射1ADDDR,00002SUBDR,00003ANDDR,00004ORDR,00005XORDR,00006CMPDR,00007TESTDR,00008MVRRDR,00009INC0000DEC0000SHL0000SHR0000JRC0100JRNC0100JRZ0100JRNZ0100JR0100IN1000OUT10001000PUSH1000POP10001000STRR[DR],1000LDRRDR,1000MVRDDR,1000JMPA1000CALA1100 ADCDR,100000102SBBDR,00103NOT00104ASR00105RCL00106RCR00107011080110901100110JMPR0110LDRADR,11101110STRA[ADR],1110STRX1110CALR11101110JRS0110JRNS0110中出厂时MAPROM中已经包含所有指令的地址了，可以不必扩展。0→PC、0→PC、加电启动,按RESET按转移DR-DRorSR→DRDRxorSR→DRDR-DRandSHLDRSHRPC→AR、不转SP-1→SP、17SP→AR、PC→AR、PC+1→PCPC→AR、PC+1→PCPC→AR、SP→AR、 SP-1→SP、PC→MEM、STR→Q、图 16位机微程序基本指令流程框加电启动,按RESET无中DR-SR-ASRRCLRCR判断不转SP-1→SP、PC→MEM、SP-1→SP、INTV#=0、PC→AR、PC→AR、PC→AR、PC→AR、PC→AR、SP-1→SP、SP→AR、 CMH和CML看懂TH-union+教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系，然后分析教学计算机中实验步骤将教学机左下方的6个控制开关置为110100（16位、 〈3STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址和下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作0→PC、DI#=0）〈4STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示〈5STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00000010，下址的指示灯全灭；（本拍完成公共操作MEM→IR）〈6START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示00100000，微址指示灯显示00000011，下址的指示灯显示00000100；（本拍完成/MAP操作功能）〈7〉按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000，微址指示灯显示〈8START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110010，微址指示灯显示0011000000111010；（STR→Q、CC#=INT#〈9〉按START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示00110000，微址指示灯显示CC#=0的公共操作功能） 〈3STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址和下址的指〈4STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00000001，下址的指示灯全灭；〈5STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00000010，下址的指示灯全灭；〈6STARTCI3~0、SCC3~000100000，微址指示灯显示00000011，下址的指示灯显示00011101；〈7STARTCI3~0、SCC3~0显示00110000，微址指示灯显示0001110100011100；（PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作）〈8〉按STARTCI3~0、SCC3~0显示00110000，微址指示灯显示〈9〉按STARTCI3~0、SCC3~0显示00110010，微址指示灯显示〈10STARTCI3~0、SCC3~000110000，微址指示灯显示0011000100000010；（PC→AR、PC+1→PC、CC#=0的公共操作功能） 〈3STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址和下址的指〈4STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00000001，下址的指示灯全灭；〈5STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00000010，下址的指示灯全灭；〈6STARTCI3~0、SCC3~000100000，微址指示灯显示00000011，下址的指示灯显示00011111；〈7START按键；指示灯CI3~0、SCC3~0显示11100000，微址指示灯显示〈8STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示00100000，下址的指示灯显示00000000；（本拍完成MEM→Q操作）〈9STARTCI3~0、SCC3~011100000，微址指示灯显示〈10STARTCI3~0、SCC3~000110000，微址指示灯显CC#=0操作）〈11STARTCI3~0、SCC3~000110010，微址指示灯显〈12STARTCI3~0、SCC3~000110000，微址指示灯显0011000100000010；（PC→AR、PC+1→PC、CC#=0操作） （是ADDR1，R0指令微址下址BA选择基本指令B组指令中的LD