实验五微程序设计实验

新疆师范大学计算机科学技术学院实验报告专业：软件工程课程名称：计算机组成原理班级: 14-3班姓名: 王伟学号: 211 实验地址:_数理楼２楼_实验时间：2016．11.21 指导教师签字: 成绩：实验五微程序控制器的组成与实现实验1.实验目的和要求1．掌握微程序控制器的组成及工作过程;2．通过用单步方式执行若干条微指令的实验,理解微程序控制器的工作原理。

2．主要仪器设备ＥL-JY－II 型计算机组成原理实验系统一台，连接线若干。

3．实验原理通过控制k1,k２，k3,k４的值来控制是写还是读微地址微命令,若是即K1 off、K2 ofｆ、K3 on则为读,若即K１ｏff、K2 ｏn、K3 ofｆ、K4 off则为写。

4.操作方法与实验步骤Ⅰ、单片机键盘操作方式实验进行单片机键盘控制实验时,必须把Ｋ4 开关置于“OFF”状态,否则系统处于自锁状态，无法进行实验。

1．实验连线：实验连线图如图４-11 所示。

连线时应按如下方法:对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上;对于竖排座,应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。

2. 写微代码:将开关K1Ｋ2K3Ｋ4拨到写状态即K1 ｏff、Ｋ2 on、Ｋ3 off、K4 oｆf，其中K1、Ｋ2、K3 在微程序控制电路，K4 在２４位微代码输入及显示电路上。

在监控指示灯滚动显示【ＣLASS SELＥCt】状态下按【实验选择】键,显示【ＥS－-_＿】输入０4 或4，按【确认】键，显示为【ES0４】,表示准备进入实验四程序，也可按【取消】键来取消上一步操作重新输入。

再按下【确认】键，显示为【ＣtL１=_】,表示对微代码进行操作。

输入１显示【ＣtL1_１】，表示写微代码，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。

按【确认】显示【U-Addr】,此时输入【００0０0０】６位二进制数表示的微地址，然后按【确认】键，监控指示灯显示【U_ＣodE】,显示这时输入微代码【000001】,该微代码是用6 位十六进制数来表示前面的２4 位二进制数，注意输入微代码的顺序，先右后左，此过程中可按【取消】键来取消上一次输入,重新输入。

微程序的设计与仿真实验报告一、实验目的1.了解微程序原理及其设计方法。

2.掌握微程序的设计方法。

3.通过仿真实验加深对微程序的理解。

二、实验原理微程序是指一组存放在 ROM 中的程序，用于控制 CPU 的操作，并达到执行指令的目的。

微程序控制器的设计是建立在单周期 CPU 的基础上，实现了对指令执行的分段处理，每个微指令对应一个硬件操作控制信号，通过更改微程序可实现CPU 的不同功能。

三、实验设备1.计算机2.微程序分析器3.ROM4.模拟器四、实验步骤1.根据指令集设计微程序。

2.将微程序写入 ROM。

3.在微程序分析器中进行仿真，验证微程序的正确性及指令执行的正确性。

4.通过模拟器执行各类指令。

五、实验数据和结果实验中，我们以实现 add 指令为例，设计微程序，并将其写入ROM 中。

微程序如下：其中，微地址 m 的范围是 0～31；程序计数器 PC 的值在ADDR 寄存器中；指令寄存器 IR 保存当前指令；A、B、S、T、D、S1、S2 寄存器用于保存数据，根据指令需要选择是否使用；ALU 作为运算单元，根据指令选择运算方式；各控制信号用于控制微程序中的各信号。

我们将编写一个简单的测试程序，包括初始化寄存器和执行add 指令。

测试程序如下：```beginLDI R1, 1LDI R2, 2ADD R1, R2, R3end```通过微程序分析器的仿真功能，我们可以看到执行指令过程如下：可以发现，当执行 add 指令时，微程序依次执行了以下操作：1.将指令地址写入 PC，将指令加载入 IR。

2.将操作码从IR 中提取出来，并对R1、R2、R3 进行初始化。

3.将 R1 和 R2 的值送入 ALU 中，并选择加法运算。

4.将 ALU 的运算结果送入 R3 中。

微程序控制器组与微程序设计实验报告实验目的：1.了解微程序控制器组的组成和工作原理；2.掌握微程序设计的基本方法；3.学习使用微程序设计语言进行微程序编写；4.验证微程序的功能和正确性。

实验仪器：1.微程序控制器组；2.计算机。

实验原理：实验步骤：1.设计微指令集：根据实验要求，设计微指令的功能，并确定每个微指令的格式和编码方式。

2.设计微程序地址译码器：根据微指令的编码方式，设计地址译码器，将微指令的编码转化为实际的地址。

3.设计微程序存储器：根据微指令的格式和编码方式，设计存储器，存储微指令。

可以选择使用只读存储器或者随机存储器。

4.设计微指令执行器：根据微指令的格式和编码方式，设计执行器，执行微指令的功能操作。

可以使用组合逻辑电路或者微控制器实现。

5.进行微程序编写：使用微程序设计语言，根据微指令集的功能要求，编写微程序，并存储到微程序存储器中。

6.连接实验仪器：将微程序控制器组和计算机连接起来，确保数据传输的正确性。

7.运行实验程序：根据实验要求，执行微程序，并通过计算机输出结果。

实验结果：经过实验，微程序控制器组成功控制了计算机的各个部件的操作和数据流。

微程序设计也能够正确的控制计算机的运行，并输出了预期的结果。

实验总结：通过本次实验，我对微程序控制器组的组成和工作原理有了更深入的了解。

微程序设计是一种灵活、可扩展的指令级程序设计方法，可以根据需求设计出各种功能强大的微程序。

通过实验，我学会了使用微程序设计语言进行微程序编写，并验证了微程序的功能和正确性。

微程序控制器组的应用范围广泛，不仅可以用于计算机中，还可以应用于其他各种控制系统中。

本次实验让我对计算机控制系统的理论和实践有了更深入的了解，提高了我在计算机控制领域的专业技能。

微程序控制器的组成与微程序设计实验报告1.实验目的了解微程序控制器的组成和工作原理，掌握微程序设计方法。

2.实验器材和仪器-计算机-开发板-逻辑门集成电路3.实验过程a.程序设计首先，需要设计微程序控制器所使用的指令集。

本实验选取了一个简单的指令集，包括加载寄存器、存储器和输入输出操作等指令。

b.微指令设计根据指令集的要求，设计相应的微指令。

每个微指令包含了控制信号的信息，用于控制计算机的不同部件。

c.微程序设计根据微指令的设计，设计相应的微程序。

微程序是一系列的微指令的有序序列，用于控制计算机的指令执行。

d.实验搭建根据设计好的微程序，搭建微程序控制器的电路，并将电路与开发板连接。

e.实验验证将编写好的程序加载到存储器中，并通过控制信号监测计算机的运行情况。

验证微程序控制器的设计是否正确。

4.实验结果与分析经过实验验证，微程序控制器能够正常工作，并且能够按照设计好的微程序执行指令集中的各项操作。

通过观察控制信号的变化，可以得出微程序控制器是否正常工作的结论。

5.实验结论本实验以设计一个简单的微程序控制器为目标，通过设计微指令和微程序，并搭建相应的电路，成功实现了微程序控制器的功能。

通过本实验，我对微程序控制器的组成和设计原理有了更深入的了解。

6.实验总结微程序控制器是计算机中的重要组成部分，通过控制信号的变化，实现了对指令执行的控制。

本实验通过设计微指令和微程序，搭建相应的电路，成功实现了微程序控制器的功能。

通过本实验，我不仅对微程序控制器有了更深入的理解，还提高了我对计算机原理的理解能力和动手实践能力。