微程序控制器实验报告

--------微程序掌握器试验预习报告微程序掌握器的组成和工作原理。微程序掌握器主要由掌握存储器、微指令存放器和地址转移规律三大局部组成。其工作原理分为：一、将程序和数据通过输入设备送入存储器；二、启动运行掌握器依据指令的含义发出相应的命令〔如加法、减法〕，将存储单元中存放的运算任务完成后，就可以依据指令将结果通过输出设备输出一系列微指令的有序集合称为微程序。为微指令。掌握部件通过掌握线向执行部件发出各种掌握命令,通常把这种掌握命令叫做微命令。3.微指令、微程序的设计及调试。执行效率较高的微程序掌握电路，然后进展调试。思考题：举例说明试验中消灭的根本概念：微命令、微操作、微指令、微程序？mcns3s2s1s0010101运算的微命令后，运算器进展加法计算，就称为微操作。we，pc一些加减运算，存储数据，地址自加一等等。解释并比较微程序掌握器的几种设计方法？作(2)用垂直编码生成微操作(3)从微代码直接产生掌握信号。微程序掌握器的掌握对象、手段及方法？掌握器如何取指令？掌握信号，软件方面为测试程序的掌握信号。不同。掌握器的功能？如何取指令、分析指令、执行指令？指令，然后再在掌握信号的作用下执行指令。下址的产生方法？常用的有哪些，试验中用到了哪些？Ａ：计数器方式――在挨次执行微指令时，后续微指令地址由现行微指令增量来产生；在非挨次执行微指令时，必需在执行现行微指令后，转去执行指定后续微指令地址的下一条微指令。Ｂ：增量方式与断定方式的结合――微指令的挨次掌握字段分成两局部：条件选择字段与转移地址字段. 由这两个字段结合，当转移条件满足时，将转移地址字段作下一个微地址；假设无转移要求，则直接从微程序计数器中取得下一条微指令.一般用于微指令执行时，需要外部推断条件的场合。Ｃ：多路转移方式――当微程序不产生分支时，后续微地址直接由微指令的挨次掌握字段给出；否则有假设干个后续地址可以选择，此时必需由挨次掌握字段的＂判别测试＂和＂状态条件＂信息来选择其中一个微地址 .一般用于有多个转移且可以使用组合规律设计转移地址规律的场合。试验中用到了多路转移方式。每条机器指令的指令码如何与其入口微地址对应？微程序分支如何处理？对不同的指令码编程不同的地质，一一对应。态。？〔如AR→RAM、RAM→DR2、R5→DR1〕ALUIR电路设计过程中假设消灭多个状态机怎么办？。试验日志1110P1解。P1IRIR的下址是否有效。1112P11RAMIR1118ar00Hswkk00H，得到的仿真结果正确。试验报告ＲＯＭ局部代码〔只显示编码局部：Swr4br5balupcbusdr1dr2r4lr5lmcns3s2s1s0werdpclrpcldpcenldarldirp1 下址五位“0111100000000000010100000001“whenaddress=“00000“ELSE--SW-->PC“1111000000000000011110000010“whenaddress=“00001“ELSE--PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110001101000“whenaddress=“00010“ELSE--RAM-->IR“1111000000000000011110010101“whenaddress=“01001“ELSE--LDA1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110010010110“whenaddress=“10101“ELSE--LDA2:RAM-->AR“1111100010000000110000000001“whenaddress=“10110“ELSE--LDA3:RAM-->R5“1111000000000000011110010111“whenaddress=“01010“ELSE--STA1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110010011000“whenaddress=“10111“ELSE--STA2:RAM-->AR“1101100000000001010000000001“whenaddress=“11000“ELSE--STA3:R5-->RAM“1111000000000000011110011001“whenaddress=“01011“ELSE--OUT1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110010011010“whenaddress=“11001“ELSE--OUT2:RAM-->AR“1111100000000000110000000001“whenaddress=“11010“ELSE--OUT3:RAM-->BUS“1101110000000000010000011011“whenaddress=“01100“ELSE--COM1:R5-->DR1“1110100011000000010000000001“whenaddress=“11011“ELSE--COM2:/ALU-->R5“1111000000000000011110011100“whenaddress=“01101“ELSE--JMP1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110100000001“whenaddress=“11100“ELSE--JMP2:RAM-->PC“1111000000000000011110000011“whenaddress=“01110“ELSE--ADD1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110010000100“whenaddress=“00011“ELSE--ADD2:RAM-->AR“1111101000000000110000000101“whenaddress=“00100“ELSE--ADD3:RAM-->DR2“1101110000000000010000000110“whenaddress=“00101“ELSE--ADD4:R5-->DR1“1110100010110010010000000001“whenaddress=“00110“ELSE--ADD5:ALU--R5“1111000000000000011110011101“whenaddress=“01111“ELSE--AND1:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110010011110“whenaddress=“11101“ELSE--AND2:RAM-->AR“1111101000000000110000011111“whenaddress=“11110“ELSE--AND3:RAM-->DR2“1101110000000000010000000111“whenaddress=“11111“ELSE--AND4:R5-->DR1“1110100011010110010000000001“whenaddress=“00111“ELSE--AND5:ALU--R5101011and“0111100000000000010100010001“whenaddress=“10000“ELSE--KWE1:SW-->PC“1111000000000000011110010010“whenaddress=“10001“ELSE--KWE2:PC-->ARPC=PC+1“0111100000000001010000010001“whenaddress=“10010“ELSE--KWE3:SW-->RAM“0111100000000000010100010011“whenaddress=“01000“ELSE--KWE1:SW-->PC“1111000000000000011110010100“whenaddress=“10011“ELSE--KWE2:PC-->ARPC=PC+1“1111100000000000110000010011“whenaddress=“10100“ELSE--KWE3:RAM-->BUS“1111100000000000100010000000“;没有加数据通路局部时的仿真波形：--------波形分析：CLR1->0->1A4~000000。执行第一个单拍，执行将输入值传给pc，得到下址00001，PC->AR，pc101H，00010。执行第三个单拍，将00地址的值读出来赋给IR，在T3时序信号到来时，RAM〔指令〕送到I〔指令存放器，此处运用手动输入的方法，同时给出判别信号P01000，在T4P1为STARAM-出也是正确的。ａ[３]强置即为强读掌握信号。参加数据通路局部进展仿真：状态下掌握ar，alu，pcdr1dr2RAMclk，lddrlddr2T3ardr1dr2R4R5lddr4有效，arclk波形如下：125，a|g，Eq灯掌握信号，此处不做争论〕1clr0，将a[4..0]清零，然后将qd101，dp〔qd。--------t0000100000010200ns300ns，pc101sw-->pc3、a00001，pc-->AR，pc111，ar00H，RAM01H，00010。〔不再承受qd=1〕00H20H，001，P111.2us1.3ust4ira01001LDAPC-->AR，PC=PC+110101，总线01Har01H0D-->AR，pc10011171010110110RAM-->R5ar0DH〔见上一步骤产生缘由〕8t11R5，R5正确。1011000001。02H03H02Har00010。10、 地址为00010时，第三个节拍，ar得到02H地址，在下一单步运行周期的其次节拍将02H地址的数据送出到总线总线显示C0H产生下址0100011、 Pc保持100，此时p1为1，同时LDIR有效，取得总线数据高三位110作为a的后三位。产生下址01110，进入ADD操作环节。总结一下：此时R5存储55H，R4，R2，R1都没有值。下一步将要从RAM中取得数据直接送入R2，再将R5的送入R1，运用ALU局部进展加运算。PC-->ARPC=PC+1。03H03Har00100。03H0EHar00101。14、 地址为00101时数据通路局部执行上个周期的指令得到0EH单元数据8AH00110。15001108AHR2R28AH，00001。R5R1，R1ALUR5DFH。产000100001018、 在地址为01000时与之前一样但是此时pc加计数并且送到ar使其地址为然后得到04H单元数据其二进制高三位为下址低三位所以得到下址为01010，进入STA指令操作。19、 地址为10111时，执行上条指令的操作PC-->ARPC=PC+1，将地址05H送ar，pc06H，11000。20、 令，将05H单元数据10H送入AR，作为的地址，产生下址00001。21、 操作将R5数据存入地址为10H的Ram中，总线显示数据位DFH，操作正确，同时产生下址00010。22、 接下来的操作与之前一样，不再赘述。23、 同样的经过几个节拍脉冲，将地址a到01000状态，此时总线高三位是p11，ldir01011OUT24STAa1101000001。同时执RAMARRAM07H10H，将该数据连续作AR，RAM10H25、 的0H地址的数据显示出来为