实验四 常规型微程序控制器组成实验
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实验四常规型微程序控制器组成实验一、实验目的1.掌握时序发生器的组成原理.2.掌握微程序控制器的组成原理。
二、实验电路1.时序发生器本实验所用的时序电路见图3。
4.电路由一个500KHz晶振、2片GAL22V10、一片74LS390组成,可产生两级等间隔时序信号T1-T4、W1-W3,其中一个W由一轮T1—T4组成,相当于一个微指令周期或硬连线控制器的一拍,而一轮W1—W3可以执行硬连线控制器的一条机器指令.另外,供数字逻辑实验使用的时钟由MF经一片74LS390分频后产生.图3。
4 时序信号发生器本次实验不涉及硬连线控制器,因此时序发生器中产生W1—W3的部分也可根据需要放到硬连线控制器实验中介绍.产生时序信号T1-T4的功能集成在图中左边的一片GAL22V10中,另外它还产生节拍信号W1-W3的控制时钟CLK1。
该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现.其源程序如下: MODULE TIMER1TITLE 'CLOCK GENERATOR T1—T4’CLK = 。
C.;"INPUTMF,CLR,QD,DP, TJ,DB PIN 1。
6;W3 PIN 7;”OUTPUTT1,T2,T3, T4 PIN 15。
18 ISTYPE 'REG';CLK1 PIN 14 ISTYPE ’COM';QD1,QD2,QDR PIN ISTYPE 'REG’;1ACT PIN ISTYPE ’COM’;S = [T1,T2, T3,T4,QD1,QD2,QDR];EQUATIONSQD1 := QD;QD2 := QD1;ACT = QD1 & !QD2;QDR := CLR & QD #CLR &QDR;T1 := CLR & T4 &ACT # CLR & T4 & ! (DP #TJ # DB &W3) &QDR;T2 := CLR & T1;T3 := CLR &T2;T4 := !CLR # T3 #T4 & !ACT &(DP #TJ# DB&W3) # !QDR;CLK1 = T1 # !CLR & MF;S。
实验四.. .微程序控制器实验。
1.-实验目的。
.(1)掌握微程序控制器的组成原理和工作过程。
(2)理解微指令和微程序的概念,理解微指令与指令的区别与联系。
(3)掌握指令操作码与控制存储器中微程序的对应方法,熟悉根据指令操作码从控制存储器中读出微程序的过程。
2.+实验要求。
(1)做好实验预习,看懂电路图,熟悉实验元器件的功能特性和使用方法。
u(2)按照实验内容与步骤的要求,认真仔细地完成实验。
(3)写出实验报告。
3.-实验电路。
. . ..本实验使用的主要元器件有: 4位数据锁存器74LS175,2KX8EPROM2716,时序发生器,或门、与门、开关、指示灯等。
芯片详细说明请见附录。
图1为实验电路图,其中3片EPROM2716构成控制存储器,1片74LS175为微地址寄存器,与74LS175数据输入引脚相连的输入信号线及6个门电路构成了地址转移逻辑。
注.意,2716输出信号中带后缀“#"的信号为低电平有效信号,不带后缀“#”的信号为高电平有效信号。
为简化电路结构,本实验没有使用微命令寄存器,并且在虚拟实验系统中,将3片EPROM组合为-一个虚拟EPROM组件。
本实验使用的EPROM和时序发生器一-样,均为虚拟实验系统提供的虚拟组件。
(5)答:000001101000000111100001 000001100000010110100010 000001101000011101100011 000001001000100111111000 000001101100000110100010 000001101000011101100011 000001001000100111111000 000001101100000110100010 000001101000011101100011 000001001000100111111000(6)(7)04 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 105 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 006 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 007 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 014 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 015 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0。
南京工程学院计算机工程学院计算机组成与结构实验报告书实验学生班级K网络工程121实验学生姓名王云峰学号*********实验地点信息楼A115实验四微程序控制器实验同组同学李翔240121515朱赛杰240121533 实验日期12月11日一、实验目的1.掌握微程序控制器的组成及工作过程,初步掌握TEC-XP+机的数据通路。
2.理解动态微程序设计的概念,初步掌握在TEC-XP+机上设计及实现新指令的步骤。
3.从指令的微操作序列层次上理解指令的执行过程,明确指令的格式及寻址方式,初步掌握TEC-XP+机微指令的格式及各字段的含义。
二、实验内容1.理解基本指令(ADC、LDRA、CALR)的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义,使用手拨开关输入机器指令,在单步运行方式下,观察和记录实现各指令的微码;2.理解扩展指令(ADC、LDRA、CALR)的格式、数据通路、微程序流程和微指令各字段的含义,使用手拨开关输入机器指令,在单步运行方式下,观察和记录实现各指令的微码;3.设计验证程序,验证扩展指令(ADC、LDRA、CALR)并记录验证结果。
三、实验步骤与结果1.设计新指令步骤(1).明确指令格式及功能(2).数据通路(3).画微程序流程图(4).微程序代码化---微码(5).将微码加载到微控存中(6).验证2. 运行结果【1】选择基本指令的A 组指令中的ADD指令,观察其节拍流程<1>置拨动开关SW=00000000 00000001;(表示指令ADD R0,R1 )<2>按RESET按键;指示灯Microp亮(只要选择微程序,该灯在指令执行过程中一直亮),其它灯全灭;<3>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示1110 0000,微址和下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作0→PC、DI#=0)<4>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示 1110 0000,微址指示灯显示0000 0001,下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作PC→AR、PC+1→PC)<5>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示 1110 0000,微址指示灯显示0000 0010,下址的指示灯全灭;(本拍完成公共操作MEM→IR)<6>以上三步为公共操作,其它指令同;<7>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示 0010 0000,微址指示灯显示0000 0011,下址的指示灯显示0000 0100;(本拍完成/MAP操作功能)<8>按START按键;指示灯CI3~0、SCC3~0显示 0011 0000,微址指示灯显示0000 0100,下址的指示灯显示0011 0000 (本拍执行ADD指令,DR←DR+SR 操作)。
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。
实验一运算器组成实验一、实验目的1.熟悉双端口通用寄存器堆(组)的读写操作。
2.熟悉简单运算器的数据传送通路。
3.验证运算器74LS181的算术逻辑功能。
4.按给定数据,完成指定的算术、逻辑运算。
二、实验原理上图是本实验所用的运算器数据通路图。
参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置,然后输入到双端口通用寄存器堆RF中。
RF由一个ispLSI1016实现,功能上相当于四个8位通用寄存器,用于保存参与运算的数据,运算后的结果也要送到RF中保存。
双端口寄存器堆模块的控制信号中,RS1、RS0用于选择从B端口(右端口)读出的通用寄存器,RD1、RD0用于选取从A端口(左端口)读出的通用寄存器。
而WR1、WR0用于选择写入的通用寄存器。
LDRi是写入控制信号,当LDRi=1时,数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用寄存器。
RF的A、B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连:另外,RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上,因而RF 中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。
DR1和DR2各由1片74LS273构成,用于暂存参与运算的数据。
DR1接ALU 的A输入端口,DR2接ALU的B端口。
ALU由两片74LS181构成,ALU的输出通过一个三态门(74LS244)发送到数据总线DBUS上。
图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号,其中S3,S2,Sl,S0,M,Cn#,LDDR2,LDDRl, ALU-BUS#,SW-BUS#、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0等是电位信号,用电平开关K0—Kl5来模拟。
T2、T3是脉冲信号,印制板上已连接到实验台的时序电路上。
#为低电平有效。
K0—K15是一组用于模拟各控制电平信号的开关,开关向上时为1,开关向下时为0,每个开关无固定用途,可根据实验具体情况选用。
实验中进行单拍操作,每次只产生一组Tl,T2,T3,T4脉冲,需将实验台上的DP,DB开关进行正确设置。
微程序控制器实验报告微程序控制器实验报告引言微程序控制器是一种常见的计算机控制器,它采用微程序的方式来实现指令的执行。
在本次实验中,我们将学习和探索微程序控制器的工作原理,并通过实验验证其功能和性能。
实验目的本次实验的主要目的是通过设计和实现一个简单的微程序控制器,来深入理解微程序控制器的工作原理和原理图设计。
实验过程1. 设计微指令集在设计微程序控制器之前,首先需要确定微指令集。
微指令集是由一系列微指令组成的,每个微指令对应一个控制信号,用于控制计算机的各个组件的操作。
在本次实验中,我们选择了常见的微指令集,包括存储器读写、算术逻辑运算、数据传输等指令。
2. 设计微指令控制存储器微指令控制存储器是微程序控制器的核心组件,用于存储微指令集。
在本次实验中,我们使用了静态随机存储器(SRAM)来实现微指令控制存储器。
通过将微指令集编码为二进制数,并将其存储在SRAM中的不同地址位置,实现对微指令的存储和读取。
3. 设计微指令解码器微指令解码器用于解析微指令,并产生相应的控制信号。
在本次实验中,我们使用了组合逻辑电路来实现微指令解码器。
通过将微指令的不同位与控制信号相连,实现对微指令的解码和控制信号的生成。
4. 设计微程序计数器微程序计数器用于控制微程序的执行顺序。
在本次实验中,我们使用了计数器和触发器来实现微程序计数器。
通过将微程序计数器的输出与微指令控制存储器的地址输入相连,实现对微指令的顺序读取。
实验结果通过实验,我们成功设计并实现了一个简单的微程序控制器。
在实验中,我们编写了微指令集,并将其存储在微指令控制存储器中。
通过微指令解码器和微程序计数器的协作,我们成功实现了对微指令的解码和执行。
实验结果表明,微程序控制器能够准确地控制计算机的各个组件的操作,并实现指令的执行。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了微程序控制器的工作原理和原理图设计。
微程序控制器作为一种常见的计算机控制器,具有灵活性和可扩展性。
实验四常规型微程序控制器组成实验一、实验目的1、分析时序产生器的实例。
2、深入理解、掌握微程序控制器的组成原理。
3、学习、掌握微指令格式的化简和归并。
二、实验类型验证型。
三、实验仪器1、TEC-4计算机组成原理实验系统一台。
2、双踪示波器一台。
3、直流万用表一只4、逻辑测试笔一支四、实验原理1、时序发生器TEC-4计算机组成原理实验系统的时序电路如图4所示。
电路采用2片GAL22V10(U6,U7),可产生两级等间隔时序信号T1-T4和W1-W4,其中一个W由一轮T1-T4循环组成,它相当于一个微指令周期或硬联线控制器的一拍,而一轮W1-W4循环可供硬联线控制器执行一条机器指令。
图4时序电路本次实验不涉及硬联线控制器,因此时序产生器中的相关内容也可根据需要放到硬联线控制器实验中进行。
微程序控制器只使用时序信号T1-T4,产生T信号的功能集成在GAL22V10芯片TIMER1(U6),另外它还产生节拍信号W1,W2,W3,W4的控制时钟CLK1。
该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现,其源程序如下:MODULE TIMER1TITLE’CLOCK GENERATOR T1,T2,T3,T4’“2000,9“INPUTMF,CLR,QD,DP,DZ,TJ,P1,INTC,INTS,DB PIN 1..10W4 PIN 13;“OUTPUTT1,T2,T3,T4,QD1,QD2,ACT,INTE,QDR PIN 14..22;CLK1 PIN 23;T1,T2,T3,T4,QD1,QD2,INTE,QDR,ISTYPE’REG’;ACT,CLK1,ISTYPE’COM’;CLK=.C. ;S=[T1,T2,T3,T4,QD1,QD2,INTE,QDR];EQUATIONSQD1 :=QD;QD2: =QD1;ACT=QD1& ! QD2;QDR=CLR & QD #CLR & QDRQDR:=CLR & T4& ACT # CLR & T4 & ! (DP#TJ # DZ & P1 # DB & W4) & QDRT2:=CLR & T1;T3:=CLR & T2;T4:=!CLR # T3 # T4 & ! ACT & (DP # TJ # DZ & P1 # DB & W4) # ! QDR;INTE: = CLR & INTS # CLR & INTE & ! INTC;CLK1 = T1 # ! CLR & MF;S. CLK = MFEND硬联线控制器中使用时序信号W1-W4,产生W信号的功能集成在GAL22V10芯片TIMER2(U7)中,该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现,其源程序如下:MODULE TIMER2TITLE’ CLOCK GGENERATOR W1 W2 W3 W4’“2000, 9”INPUTCLK1,INTR,IE,PIN 1..3;CLR, SKIP PIN 5..6”OUTPUTW1,W2,W3,W4,INTR1 PIN 14..18 ISTYPE”’REG;INTQ PIN 20 ISTYPE’COM’;CLK=.C. ;EQUATIONSW1: = CLR & W4W2: = CLR& W1 & ! SKIP;W3: = CLR & W2 & ! SKIP;W4: = ! CLR # W3 # SKIP & W1 # SKIP & W2INTR1: = INTR;INTQ = IE & INTR1;[W1,W2,W3,W4,INTR1].CLK = CLK1;ENDTIMER1和TIMER2中还集成了中断逻辑。
微程序控制实验报告(共10篇)微程序控制器实验报告计算机组成原理实验报告一、实验目的:(1)掌握微程序控制器的组成原理。
(2)掌握微程序的编制、写入,观察微程序的运行过程。
二、实验设备:PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套。
三、实验原理:微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行,即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件工作的微命令序列,完成数据传送和各种处理操作。
它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。
这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。
微程序存储在一种专用的存储器中,称为控制存储器,微程序控制器原理框图如图所示:微程序控制器组成原理框图在实验平台中设有一组编程控制开关KK3、KK4、KK5(位于时序与操作台单元),可实现对存储器(包括存储器和控制存储器)的三种操作:编程、校验、运行。
考虑到对于存储器(包括存储器和控制存储器)的操作大多集中在一个地址连续的存储空间中,实验平台提供了便利的手动操作方式。
以向00H 单元中写入332211 为例,对于控制存储器进行编辑的具体操作步骤如下:首先将KK1 拨至‘停止’档、KK3 拨至‘编程’档、KK4 拨至‘控存’档、KK5 拨至‘置数’档,由CON 单元的SD05——SD00 开关给出需要编辑的控存单元首地址(000000),IN 单元开关给出该控存单元数据的低8 位(00010001),连续两次按动时序与操作台单元的开关ST(第一次按动后MC 单元低8 位显示该单元以前存储的数据,第二次按动后显示当前改动的数据),此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M7——M0 显示当前数据(00010001)。
然后将KK5 拨至‘加1’档,IN 单元开关给出该控存单元数据的中8 位(00100010),连续两次按动开关ST,完成对该控存单元中8 位数据的修改,此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M15——M8 显示当前数据(00100010);再由IN 单元开关给出该控存单元数据的高8 位(00110011),连续两次按动开关ST,完成对该控存单元高8 位数据的修改此时MC 单元的指示灯MA5——MA0 显示当前地址(000000),M23——M16 显示当前数据(00110011)。
实验员述职报告实验四常规型微程序控制器组成实验一、实验目的1.掌握时序发生器的组成原理。
2.掌握微程序控制器的组成原理。
二、实验电路1.时序发生器本实验所用的时序电路见图3.4。
电路由一个500KHz晶振、2片GAL22V10、一片74LS390组成,可产生两级等间隔时序信号T1-T4、W1-W3,其中一个W由一轮T1-T4组成,相当于一个微指令周期或硬连线控制器的一拍,而一轮W1-W3可以执行硬连线控制器的一条机器指令。
另外,供数字逻辑实验使用的时钟由MF经一片74LS390分频后产生。
图3.4 时序信号发生器本次实验不涉及硬连线控制器,因此时序发生器中产生W1-W3的部分也可根据需要放到硬连线控制器实验中介绍。
产生时序信号T1-T4的功能集成在图中左边的一片GAL22V10中,另外它还产生节拍信号W1-W3的控制时钟CLK1。
该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现。
其源程序如下:MODULE TIMER1TITLE 'CLOCK GENERATOR T1-T4'CLK = .C.;"INPUTMF, CLR, QD, DP, TJ, DB PIN 1..6;W3 PIN 7;"OUTPUTT1, T2, T3, T4 PIN 15..18 ISTYPE 'REG';CLK1 PIN 14 ISTYPE 'COM';常用软件课程设计实验员述职报告QD1, QD2, QDR PIN ISTYPE 'REG';ACT PIN ISTYPE 'COM';S = [T1, T2, T3, T4, QD1, QD2, QDR];EQUATIONSQD1 := QD;QD2 := QD1;ACT = QD1 & !QD2;QDR := CLR & QD # CLR & QDR;T1 := CLR & T4 & ACT # CLR & T4 & ! (DP # TJ # DB & W3) & QDR;T2 := CLR & T1;T3 := CLR & T2;T4 := !CLR # T3 # T4 & !ACT & (DP #TJ# DB& W3) # !QDR;CLK1 = T1 # !CLR & MF;S.CLK = MF;END节拍电位信号W1-W3只在硬连线控制器中使用,产生W信号的功能集成在右边一片GAL22V10中,用ABEL语言实现。
其源程序如下:MODULE TIMER2 //头部TITLE 'CLOCK GENERATOR W1-W3'DECLARATIONS //说明部CLK = .C.;"INPUTCLK1, CLR, SKIP PIN 1..3;"OUTPUTW1, W2, W3 PIN 16..18 ISTYPE 'REG';W = [W1, W2, W3];EQUATIONS //逻辑描述部W1 := CLR & W3;W2 := CLR & W1 & !SKIP;W3 := !CLR # W2 # W1 & SKIP;W.CLK = CLK1;END TIMER2 //结束部左边GAL的时钟输入MF是晶振的输出,频率为500KHz。
T1-T4的脉宽为2μs。
CLR实际上是控制台的CLR#信号,因为ABEL语言的书写关系改为CLR,仍为低有效。
CLR#=0将系统复位,此时时序停在T4、W3,微程序地址为000000B。
建议每次实验台加电后,先按CLR#复位一次。
实验台上CLR#到时序电路的连接已连好。
对时序发生器TJ输入引脚的连接要慎重,当不需要暂停微程序的运行时,将它接地;常用软件课程设计实验员述职报告常用软件课程设计如果需要的话,将它与微程序控制器的输出微命令TJ 相连。
QD (启动)是单脉冲信号,在GAL 中用时钟MF 对它进行了同步,产生QD1和QD2。
ACT 表达式为QD1&!QD2,脉宽为2μs 。
QDR 是运行标志,QD 信号使其置1,CLR#将其置0。
DB (单步)、DP (单拍)是来自实验台的二进制开关模拟信号。
当TJ =0、DB =0、DP =0时,一旦按下QD 键,时序信号T1-T4周而复始的发送出去,此时机器处于连续运行状态。
当DP =1、TJ =0、DP =0时,按下QD 键,机器将处于单拍运行状态,此时只发送一组T1、T2、T3、T4时序信号就停机,此时机器时序停在T4。
利用单拍方式,每次只读出一条微指令,因而可以观察微指令代码以及当前的执行结果。
当机器连续运行时,如果TJ =1,也会使机器中断运行,时序停在T4。
DB 、SKIP 、CLK1信号以及W1-W3节拍电位信号都是针对硬连线控制器的。
硬连线控制器执行一条机器指令需要一组W1-W3时序信号。
CLK1是产生W 信号的控制时钟,由左边一片GAL 产生。
DB 信号就是控制每次发送一组W1-W3后停机。
执行某些机器指令不需要一组完整的W 信号,SKIP 信号就是用来跳过本指令剩余的W 节拍信号的。
2. 数据通路微程序控制器是根据数据通路和指令系统来设计的。
这里采用的数据通路是在综合前面各实验的基础上,整合了运算器模块、存储器模块等形成的。
有关数据通路整体的详细说明,请参阅第一章。
3. 微指令格式根据给定的8条机器指令功能和数据通路总体图的控制信号,采用的微指令格式如图3.5所示。
微指令字长31位,其中顺序控制部分9位:判别字段3位,后继微地址6位。
操作控制字段22位,各位进行直接控制。
μA 0μA 1μA 2μA 3μA 4μA 5P0P1P2备用TJL D I RP C +1L D P C #A R +1L D A R #L D D R 1L D D R 2L D R i S W -B U S #R s -B U S #A L U -B U S #R A M -B U S #C E R #C E L #L R W C n #M S0S1S3S2图3.5 微指令格式对应微指令格式,微程序控制器的组成见图3.6。
控制存储器采用4片E 2PROM (HN58C65)组成,HN58C65是8K ×8位的,地址输入端有13位(A12-A0),实验中只用到A5-A0,所以A12-A6接地,实际的使用空间为64字节。
微地址寄存器μAR 共6位,用一片8D 触发器74LS174组成,带有异步清零端。
两级与、或门构成微地址转移逻辑,用于产生下一微指令地址。
在每一个T1的上升沿,新的微指令地址打入微地址寄存器中,控制存储器随即输出该条微指令的控制信号。
微地址转移逻辑生成下一微地址,等到下一个T1上升沿,将其打入微地址寄存器中。
微地址转移逻辑的多个输入信号中,SWC 、SWB 、SWA 是控制台指令的定义开关,它们用来决定控制台指令微程序的分支。
C 是进位信号,IR7-IR4是机器指令的操作码字段,根据它们的值来控制微程序转向某个特定的分支。
三、机器指令与微程序为教学中简单明了,本实验仪器使用了8条机器指令,均为单字长(8位)指令。
指令功能及格式如表3.3所示。
指令的高4位IR7-IR4是操作码,提供给微程序控制器用作地址实验员述职报告常用软件课程设计转移;低4位提供给数据通路。
C IR7IR6IR5IR4SWC SWB SWA图3.6 微程序控制器电路图应当指出,用这8条指令来编写实际程序是远远不够的。
我们的目的是为了教学,通过执行一些最简单的程序来掌握微程序控制器的工作原理。
上述8条指令的微程序流程图如图3.7所示。
每条微指令可按前述的微指令格式转换成二进制代码,然后写入微程序控制器的控制存储器中。
实验员述职报告常用软件课程设计00KT图3.7 微程序流程图微指令代码表根据图3.7的微程序流程图计算出微程序代码比较困难。
为了计算出微程序代码,需要1个各微指令使用的信号表,即代码表。
表3.4 微程序代码表微指令KT RRF WRF RRM WRM PR 当前微地址00 0C 1E 06 07 0B 1D 0D 0E 0A 02 03 09 04 05 08 0F实验员述职报告下一微地址08 1E 06 07 1E 1D 0D 0E 1D 02 03 02 04 05 04 0F 10 P0 1 . . . . . . . . . . . . . . . .P1 . . . . . . . . . . . . . . . . 1P2 . . . . . . . . . . . . . . . . .备用. . . . . . . . . . . . . . . . .TJ . 1 . . 1 1 . 1 1 . 1 . 1 . 1 . .LDIR . . . 1 . . . 1 . . . . . . . . 1PC+1 . . . . . . . . . . . . . . . . .LDPC# . 1 . . . 1 . . . . . . . . . 1 .AR+1 . . . . . . . . . . . 1 . . 1 . .LDAR# . 1 . . . 1 . . . 1 . . 1 . . . .LDDR1 . . . . . . . . . . . . . . . . .LDDR2 . . . . . . . . . . . . . . . . .LDRi . . . . . . . . 1 . . . . . . . .SW_BUS# . 1 1 . . 1 1 . 1 1 . . 1 1 . 1 .RS_BUS# . . . . 1 . . . . . . . . . . . .ALU_BUS# . . . . . . . . . . . . . . . . .RAM_BUS# . . . . . . . . . . 1 . . . . . .CER# . . . 1 . . . 1 . . . . . . . . 1CEL# . . 1 . . . 1 . . . 1 . . 1 . . .LR/W# . . 0 . . . 0 . . . 1 . . 0 . . .Cn# . . . . . . . . . . . . . . . . .M . . . . . . . . . . . . . . . . .S0 . . . . . . . . . . . . . . . . .S1 . . . . . . . . . . . . . . . . .S2 . . . . . . . . . . . . . . . . .S3 . . . . . . . . . . . . . . . . .注:后缀为#的信号都是低电平有效信号,为了在控存ROM中用“1”表示有效,这些信号在控制器中经过反相后送往数据通路。