北方工业大学《数字逻辑与计算机组成原理》课程运算器实验报告总结.docx

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1、北方工业大学信息工程学院计算机组成原理试验系统实 验 指 导 书北方工业大学计算机系北方工业大学信息工程学院数字规律与计算机组成原理课程试验报告试验名称姓 名试验日期试验一 运算器试验专 业计算机科学与技术学号班 级成绩一、试验目的和要求试验目的：1. 把握运算器的组成及工作原理；2. 了解 4 位函数发生器 74LS181 的组合功能，生疏运算器执行算术操作和规律操作的具体实现过程；3. 验证带进位把握的 74LS181 的功能。试验要求：1. 复习本次试验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理；2. 预习试验步骤，了解试验中要求的留意之处。二、试验内容包括试验原理，必要试验原理图、连接图等

2、1. 试验原理及原理图：运算器的构造框图见图 1-5：北方工业大学信息工程学院算术规律单元 ALU 是运算器的核心。集成电路 74LS181 是 4 位运算器，四片 74LS181 以并串形式构成 16 位运算器。它可以对两个 16 位二进制数进展多种算术或规律运算， 74LS181 有高电平和低电平两种工作方式，高电平方式承受原码输入输出，低电平方式承受反码输入输出，这里承受高电平方式。三态门 74LS244 作为输出缓冲器由 ALU-G 信号把握，ALU-G 为“0”时，三态门开通，此时其输出等于其输入；ALU-G 为“1”时，三态门关闭，此时其输出呈高阻。四片 74LS273 作为两个

3、16 数据暂存器， 其把握信号分别为LDR1 和 LDR2，当 LDR1和 LDR2 为高电平有效时，在T4 脉冲的前沿，总线上的数据被送入暂存器保存。2. 电路组成：本模块由算术规律单元 ALU 74LS181U7、U8、U9、U10、暂存器 74LS273U3、U4、 U5、U6、三态门 74LS244U11、U12和把握电路集成于 EP1K10 内部等组成。电路图见图 1-1(a)、1-1(b)。北方工业大学信息工程学院算术规律单元 ALU 是由四片 74LS181 构成。74LS181 的功能把握条件由 S3、S2、S1、S0、M、Cn 打算。高电平方式的 74LS181 的功能、管脚

4、安排和引出端功能符号详见表 1-1、图 1-2 和表 1-2。四片 74LS273 构成两个 16 位数据暂存器，运算器的输出承受三态门74LS244。它们的管脚安排和引出端功能符号详见图 1-3 和图 1-4。图 1-274LS181 管脚安排表 1-274LS181 输出端功能符号74LS181 功能表见表 11，其中符号“”表示规律“或”运算，符号“*”表示规律“与” 运算，符号“/”表示规律“非”运算，符号“加”表示算术加运算，符号“减”表示算术减运算。北方工业大学信息工程学院选择M=1M=0算术操作S3 S2 S1 S0规律操作Cn=1无进位Cn=0有进位0 0 0 0F=/AF=A

5、F=A加10 0 0 1F=/(A+B)F=A+BF=(A+B)加10 0 1 0F=/A*BF=A+/BF=(A+/B)加10 0 1 1F=0F=1F=00 1 0 0F=/(A*B)F=A加A*/BF=A加A*/B加10 1 0 1F=/BF=(A+B)加A*/BF=(A+B) 加A*/B加10 1 1 0F=(/A*B+A*/B)F=A减B减1F=A减B0 1 1 1F=A*/BF=A*/B减1F=A*/B1 0 0 0F=/A+BF=A加A*BF=A加A *B加11 0 0 1F=/(/A*B+A*/B)F=A 加 BF=A 加 B 加 11 0 1 0F=BF=(A+/B)加 A*

6、BF=(A+/B)加 A*B 加 11 0 1 1F=A*BF=A*B 减 1F=A*B1 1 0 0F=1F=A 加 AF=A 加 A 加 11 1 0 1F=A+/BF=(A+B)加 AF=(A+B)加 A 加 11 1 1 0F=A+BF=(A+/B)加 AF=(A+/B)加 A 加 11 1 1 1F=AF=A 减 1F=A图 1-3 a74LS273 管脚安排图 1-3 b 74LS273 功能表北方工业大学信息工程学院图 1-4a 74LS244 管脚安排图 1-4b 74LS244 功能3. 连接图：北方工业大学信息工程学院线路图：三、试验过程写清楚试验过程做的主要步骤，有程序设

7、计的试验写出程序设计思路、流程图等1.试验步骤：1） 拨动清零开关 CLR，使其指示灯。再拨动 CLR，使其指示灯亮。置 ALU-G1： 关闭ALU 的三态门；再置 C-G=0：翻开数据输入电路的三态门；2） 向数据暂存器LT13、U4中置数：（1） 设置数据输入电路的数据开关“D15D0”为要输入的数值；（2） 置LDR11：使数据暂存器 LT1 3、 U4的把握信号有效，置 LDR20：使数据暂存器 LT25、U6的把握信号无效；（3） 按一下脉冲源准时序电路的【单脉冲】按钮，给暂存器LT1 送时钟，上升沿有效，把数据存在LT1 中。3） 向数据暂存器LT25、U6中置数：（1） 设置数据

8、输入电路的数据开关“D15D0”为想要输入的数值；（2） 置 LDR10：数据暂存器 LT1 的把握信号无效；置 LDR21：使数据暂存器 LT2 的把握信号有效。（3） 按一下脉冲源准时序电路的“单脉冲”按钮，给暂存器 LT2 送时钟，上升沿有效，把数据存在 LT2 中。（4） 置LDR10、LDR20，使数据暂存器 LT1、LT2 的把握信号无效。4） 检验两个数据暂存器 LT1 和 LT2 中的数据是否正确：（1） 置C-G=1，关闭数据输入电路的三态门，然后再置ALU-G=0，翻开 ALU 的三态门 ；（2） 置“S3S2S1S0M”为“11111”，数据总线显示灯显示数据暂存器LT1

9、 中的数，表示往暂存北方工业大学信息工程学院器 LT1 置数正确；（3） 置“S3S2S1S0M”为“10101”，数据总线显示灯显示数据暂存器 LT2 中的数，表示往暂存器 LT2 置数正确。四、试验结果与分析写清楚试验结果并分析，写出不少于 200 字的心得1. 试验结果：M=0算术运算LT1LT2S3S2S1S0Cn=1无进位Cn=0(有进位)M=1规律运算1234H5678H0 0 0 0F=F=F=0 0 0 1F=F=F=0 0 1 0F=F=F=0 0 1 1F=F=F=0 1 0 0F=F=F=0 1 0 1F=F=F=0 1 1 0F=F=F=0 1 1 1F=F=F=1 0

10、 0 0F=F=F=1 0 0 1F=F=F=1 0 1 0F=F=F=1 0 1 1F=F=F=1 1 0 0F=F=F=1 1 0 1F=F=F=1 1 1 0F=F=F=1 1 1 1F=F=F=2. 试验心得：本次试验我们首先动手实践的是开关把握操作方式试验。为了保证第一次试验能够顺当的进 行，我和我的伙伴在做试验前事先对试验进展了预习。因此对做试验起到了很大的帮助，另外，指导教师在大家真正进展试验前，强调了为了使连线统一，对于横排座，应使排线插头上的箭头面对自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面对左边插在竖排座上。指导教师还提示我们 ALU-G 和 C-G 不能同时为

11、0，否则造成总线冲突以致于损坏芯片！我和伙伴在做试验时遇到的最大问题就是在输入数据时 D15D0 的对应问题，是用 4 位二进制数来表示一位数字。经过教师的讲解和帮助，我们解决了这个问题，并输入了多组数据，同时观看了算术运算和规律运算的输出值的不同。通过这次试验我们需要把握运算器的组成及工作原理，了解 4 位函数发生器 74LS181 的组合功能，生疏运算器执行算术操作和规律操作的具体实现过程；验证带进位把握的74LS181 的功能。北方工业大学信息工程学院北方工业大学信息工程学院试验名称姓 名试验日期试验二 存储器读写和总线把握试验专 业计算机科学与技术学号班 级成绩一、试验目的和要求1.

12、试验目的：1、把握半导体静态随机存储器RAM 的特性和使用方法。2、把握地址和数据在计算机总线的传送关系。3、了解运算器和存储器如何协同工作。2. 试验要求：预习半导体静态随机存储器 6116 的功能 。二、试验内容包括试验原理，必要试验原理图、连接图等1. 试验原理：试验中的静态存储器由 2 片 61162K8构成，其数据线 D0D15 接到数据总线， 地址线 A0A7 由地址锁存器 74LS273(集成于 EP1K10 内)给出。黄色地址显示灯 A7-A0 与地址总线相连，显示地址总线的内容。绿色数据显示灯与数据总线相连，显示数据总线 的内容。因地址存放器为 8 位，接入 6116 的地址

13、 A7-A0，而高三位 A8-A10 接地，所以其实际容量为 28256 字节。6116 有三个把握线，/CE片选、/R读、/W写。其写时间与T3 脉冲宽度全都。当 LARI 为高时，T3 的上升沿将数据总线的低八位打入地址存放器。当 WEI 为高时， T3 的上升沿使 6116 进入写状态。试验目的：学习静态 RAM 的存储方式，往 RAM 的任意地址里存放数据，然后读出并检查结果是否正确。2. 电路组成：电路图见图 3-1，6116 的管脚安排和功能见图 3-2。北方工业大学信息工程学院3. 连接图：北方工业大学信息工程学院线路图：三、试验过程写清楚试验过程做的主要步骤，有程序设计的试验写

14、出程序设计思路、流程图等 注：为了避开总线冲突，首先将把握开关电路的全部开关拨到输出高电平 “1”状态，所有对应的指示灯亮。本试验中全部把握开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。 连线时应留意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面对自己插在横排座上；对于竖排座， 应使排线插头上的箭头面对左边插在竖排座上。2、拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮灭亮。北方工业大学信息工程学院3、往存储器写数据：以往存储器的FF 地址单元写入数据“AABB”为例，操作过程如下：4、按上述步骤按表 32 所列地址写入相应的数据5、从存储器里读数据：以从存储器的FF 地址单元读出数据“

15、AABB”为例，操作过程如下：6、按上述步骤读出表 32 数据，验证其正确性。北方工业大学信息工程学院四、试验结果与分析写清楚试验结果并分析，写出不少于 200 字的心得1. 试验结果：输入存储器中的数据以及地址均成功读出。2. 试验心得：首先我在做试验前预习半导体静态随机存储器 6116 的功能及相应试验指导书的工作原理及原理图、试验连接图。其次在试验过程当中要留意为了避开总线冲突，首先将把握 开关电路的全部开关拨到输出高电平“1状”态，全部对应的指示灯亮。对于横排座，应使排线插头上的箭头面对自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面对左边插 在竖排座上。这次试验需要我们把握半导体

16、静态随机存储器 RAM 的特性和使用方法，并且清楚地址和数据在计算机总线的传送关系，了解运算器和存储器如何协同工作。将数据 及地址写入存储器中，再将该数据通过存储器的读操作读出，将全部数据及地址意义读入 写出即可。北方工业大学信息工程学院试验名称姓 名试验日期试验三 微程序把握器原理试验，试验四 微程序设计试验专 业计算机科学与技术学号班 级成绩一、试验目的和要求1微程序把握器原理试验1. 试验目的：把握微程序把握器的组成及工作过程；2. 试验要求：1. 复习微程序把握器工作原理；2. 预习本电路中所用到的各种芯片的技术资料。2微程序设计试验1. 试验目的：深入把握微程序把握器的工作原理，学会

17、设计简洁的微程序。2. 试验要求：1. 复习微程序把握器工作原理；2. 复习计算机微程序的有关学问。二、试验内容包括试验原理，必要试验原理图、连接图等微程序把握器原理试验1. 试验原理：1、 写入微指令：在写入状态下，图 4-1a中 K2 须为高电平状态，K3 须接至脉冲/T1 端，否则无法写入。MS1MS24 为 24 位写入微代码，在键盘方式时由键盘输入，在开关方式时由24 位微代码开关供给。uA5uA0 为写入微地址，在键盘方式时由键盘输入，在开关方式时由微地址开关供给。K1 须接低电平使 74LS374 有效，在脉冲 T1 时刻，uAJ1 的数据被锁存形成微地址如图 4-1b所示，同时

18、写脉冲将 24 位微代码写入当前微地址中如图 4-1a所示。2、 读出微指令：在写入状态下，图 4-1a中 K2 须为低电平状态，K3 须接至高电平。K1 须接低电平使 74LS374 有效，在脉冲 T1 时刻，uAJ1 的数据被锁存形成微地址 uA5uA0如图4-1b所示，同时将当前微地址的 24 位微代码由MS1MS24 输出。3、 运行微指令：在运行状态下，K2 接低电平，K3 接高电平。K1 接高电平。使把握存储器 2816 处于读出状态，74LS374 无效因而微地址由微程序内部产生。在脉冲 T1 时刻，当前地址的微代码由 MS1MS24 输出；T2 时刻将 MS24MS7 打入 1

19、8 位存放器中，然后译码输出各种把握信号如图 4-1c所示，把握信号功能见试验五；在同一时刻 MS6MS1 被锁存，然后在 T3 时刻，由指令译码器输出的 SA5SA0 将其中某几个触发器的输出端强制置位，从而形成的微地址 uA5uA0，这就是将要运行的下一条微代码的地址。当下一个脉冲T1 来到时，又重进展上述操作。4、脉冲源和时序：北方工业大学信息工程学院在开关方式下，用脉冲源和时序电路中“脉冲源输出”作为时钟信号，f 的频率为 1MHz， f/2 的频率为 500KHz，f/4 的频率为 250KHz，f/8 的频率为 125KHz，可依据试验自行选择一种频率的方波信号。每次试验时，只需将

20、“脉冲源输出”的四个方波信号任选一种接至 “信号输入”的“fin”， 时序电路即可产生 4 种一样频率的等间隔的时序信号 T1T4。电路供给了四个按钮开关，以供对时序信号进展把握。工作时，如按一下“单步” 按钮， 机器处于单步运行状态，即此时只发送一个 CPU 周期的时序信号就停机，波形见图 4-8。利用单步运行方式，每次只读一条微指令，可以观看微指令的代码与当前微指令的执行结 果。如按一下“启动” 按钮，机器连续运行，时序电路连续产生如图 4-9 的波形。此时， 按一下“停顿” 按钮，机器停机。按动“单脉冲”按钮，“T+”和“T-”输出图 410 的波形：各个试验电路所需的时序信号端均已分别

21、连至“把握总线”的“T1、T2、T3、T4”，试验时只需将脉冲源准时序电路”模块的“T1、T2、T3、T4” 端与“把握总线”的“T1、T2、T3、T4” 端相连，即可给电路供给时序信号。对于键盘方式的试验，所需脉冲信号由系统监控产生其波形与脉冲方式一样，并通过把握总线的 F1F4 输出。试验时只需将“把握总线”的“F4F3F2F1”与“T4T3T2T1” 相连，即可给电路供给时序信号。试验目的：往 EEPROM 里任意写 24 位微代码，并读出验证其正确性。本试验中全部把握开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。为了避开总线冲突，首先将把握开关电路的全部开关拨到输出

22、高电平“1”状态，全部对应 的指示灯亮。连线时应留意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面对自己插在横排座上； 对于竖排座，应使排线插头上的箭头面对左边插在竖排座上。北方工业大学信息工程学院按图 412 接线图接线：2. 电路组成：微程序把握器的原理图见图 4-1(a)、4-1(b)、4-1(c)。北方工业大学信息工程学院以上电路除一片三态输出 8D 触发器 74LS374、三片 EEPROM2816 和一片三态门74LS245，其余规律把握电路均集成于 EP1K10 内部。28C16、74LS374、74LS245 芯片的技术资料分别见图 4-2图 4-4。北方工业大学信息工程学院线路图：北方

23、工业大学信息工程学院1. 试验内容：微程序设计试验编写几条可以连续运行的微代码，生疏本试验系统的微代码设计方式。表 52 为几条简洁的可以连续运行的二进制微代码表：留意UA5UA0 的编码规律，观看后续地址。以下举例说明微代码的含义：表 5-2试验五微代码表1、 微地址“000011”：读 Y1 设备上的数据，并将该数据打入地址存放器。然后跳转至微地址“000100”。2、 微地址“000100”：读 Y1 设备上的数据，并将该数据打入运算暂存器2，然后跳转至微地址“001000”。3、 微地址“011000”：运算暂存器 1 数据输出至数据总线，将该数据写入 Y1 设备，然后跳转至微地址“0

24、11001”。4、 微地址“011001”：读 Y1 设备上的数据，然后进展P1 测试。由于未对指令存放器操作，I7I0 均为 0，强制置位无效，仍跳转至后续微地址“000000”。本试验中全部把握开关拨动，相应指示灯亮代表高电平 “1”，指示灯灭代表低电平“0”。为了避开总线冲突，首先将把握开关电路的全部开关拨到输出高电平“1”状态，全部对应的指示灯亮。连线时应留意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面对自己插在横排座上；对于竖排座，应使 排线插头上的箭头面对左边插在竖排座上。按图 56 接线图接线：北方工业大学信息工程学院三、试验过程写清楚试验过程做的主要步骤，有程序设计的试验写出程序设计思

25、路、流程图等一微程序把握器原理试验试验步骤：1) 观测时序信号：用双踪示波器观看脉冲源准时序电路的“f/4”、“T1、T2、T3、T4”端，按动【启动】按钮，观看“f/4”、“T1、T2、T3、T4”各点的波形，比较它们的相互关系，画出其波形，并与图 49 比较。2） 写微代码 (以写表 4-1 的微代码为例) ：首先将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到写入状态，即 K1 off、K2 on、K3 off， 然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 on 状态。置把握开关 UA5 UA0=“000000”，输入微地址“000000”， 置 24 位微代码开关MS24-M

26、S1 为：“0000000000000000 00000001”，按脉冲源准时序电路的【单步】，黄色微地址灯显示“000 000”，说明已写入微代码。保持K1K2K3K4 状态不变，写入表 41 的全部微代码。3） 读微代码并验证结果：将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到读出状态，即 K1 off、K2 off、K3 on，然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 off 状态。置把握开关 UA5 UA0= “000000”，输入微地址“000000”， 按脉冲源准时序电路的【单步】，黄色微地址灯显示“000 000”，24 位微代码显示“00000000 000000

27、0000000001”，即第一条微代码。保持 K1K2K3K4状态不变，转变 UA5 UA0 微地址的值，读出相应的微代码，并和表 41 的微代码比较，验证是否正确。二微程序设计试验试验步骤：2) 写微代码 (以写表 5-3 的微代码为例) ：首先将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到写入状态，即K1 off、K2 on、K3 off， 然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 on 状态。置把握开关 UA5 UA0=“000000”，输入微地址“000000”， 置 24 位微代码开关MS24-MS1 为：“0000000000000000 00000001”，输入24

28、 位二进制微代码，按【单步】，红色微地址灯显示“000 000”，写入微代码。保持 K1K2K3K4 状态不变，写入表 41 的全部微代码。3) 读微代码并验证结果：将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到读出状态，即 K1 off、K2 off、K3 on，然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 off 状态。置把握开关 UA5 UA0= “000000”，输入微地址“000000”， 按【单步】，黄色微地址灯显示“000 000”，24 位微代码显示“00000000 00000000 00000001”，即第一条微代码。保持 K1K2K3K4 状态不变，转变 UA5

29、 UA0 微地址的值，读出相应的微代码，并和表 53 的微代码比较，验证是否正确。如觉察有误，则需重输入微代码。北方工业大学信息工程学院4) 运行微代码：将微程序把握电路上的开关K1K2K3 拨到运行状态，即K1 on、 K2 off、 K3 on，然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 off 状态。拨动把握开关电路上的清零开关 CLR，使微地址和地址指示灯全灭。置把握开关“UA5 UA0“000 000”，程序运行入口地址为 000000，按【单步】，运行微代码，观看黄色微地址显示灯，显示 “000001”，再按【单步】，显示为“000010”，连续按【单步】，则可单步运

30、行微代码，留意观看微地址显示灯和微代码的对应关系，微地址显示灯显示从“000000”开头，到“000001”、“000010”、 “000011”、“000100”、“001000”、“001001”、“010000”、“010101”、“011000”、“011001”再到“000000”，循环显示。四、试验结果与分析写清楚试验结果并分析，写出不少于 200 字的心得1. 试验结果：2. 试验心得：本次试验主要争论的问题是微程序的设计，这次试验要求我们在试验前应当复习微 程序把握器工作原理以及计算机微程序的有关学问。复习微程序把握器工作原理也是必 不行少的，这些我和我的伙伴通过查阅资料以及翻

31、阅试验指导书从而进展了复习和学 习。 依据试验指导书上的步骤，我们需要将列表中的位地址及24 位微代码全部输入， 在这过程当中由于数字过多，输入消灭了问题，经过读操作时觉察了问题，于是重修改，并验证正确。本试验中K1，K2，K3 常常是简洁无视的步骤，常常由于三个开关的设定忘了转变而导致输入，读出消灭问题。通过本次试验，将试验三和试验四的原理在实践中实现了把握，同时也使微程序这块学问得到了稳固，有了更深层次的了解。北方工业大学信息工程学院试验名称姓名试验五 简洁模型机组成原理试验专 业计算机科学与技术学号试验日期班 级成绩一、试验目的和要求1. 试验目的：1. 在把握各部件功能的根底上，组成一

32、个简洁的计算机整机系统模型机；2. 了解微程序把握器是如何把握模型机运行的，把握整机动态工作过程;3. 定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。2. 试验要求：1. 复习计算机组成的根本原理；2. 预习本试验的相关学问和内容二、试验内容包括试验原理，必要试验原理图、连接图等1.试验原理：在试验 5 中，我们学习了如何设计微程序来产生各局部的把握信号。在本试验中我们将学习读、写机器指令和运行机器指令的完整过程。在机器指令的执行过程中，从CPU 从内存取出一条机器指令到执行完毕为一个指令周期，指令由微指令组成的序列来完成，一条机器指令对应一段微程序。另外，读、写机器指令也分别由相应的微程序

33、段来完成。为了向 RAM 中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，必需设计三个把握操作微程序。存储器读操作MRD：拨动清零开关 CLR 对地址、指令存放器清零后，指令译码输入 CA1、CA2 为“00”时，按“单步”键，可对RAM 连续读操作。存储器写操作MWE：拨动清零开关 CLR 对地址、指令存放器清零后，指令译码输入 CA1、CA2 为“10”时，按“单步”键，可对 RAM 连续写操作。启动程序RUN：拨动开关 CLR 对地址、指令存放器清零后，指令译码输入 CA1、 CA2 为“11”时，按“单步”键，即可转入到第01 号“取指”微指令，启动程序运行。注：CA1、CA2

34、由把握总线的 E4、E5 给出。键盘操作方式时由监控程序直接对 E4、E5 赋值，无需接线。开关方式时可将 E4、E5 接至把握开关 CA1、CA2，由开关来把握。模型机构造框图见图 6-1。图中运算器ALU 由U7U10 四片 74LS181 构成，暂存器 1 由 U3、U4 两片 74LS273 构成，暂存器 2 由U5、U6 两片 74LS273 构成。微控器局部控存由U13U15 三片 2816 构成。除此之外，CPU 的其它局部都由EP1K10 集成其原理见系统介绍局部。存储器局部由两片 6116 构成 16 位存储器，地址总线只有低八位有效，因而其存储空间为 00HFFH。输出设备

35、由底板上的四个 LED 数码管及其译码、驱动电路构成，当 D-G 和 W/R 均为低电寻常将数据总线的数据送入数码管显示。在开关方式下，输入设备由 16 位电平开关及两个三态缓冲芯片 74LS244 构成，当 DIJ-G 为低电寻常将 16 位开关状态北方工业大学信息工程学院送上数据总线。在键盘方式或联机方式下，数据可由键盘或上位机输入，然后由监控程序直接送上数据总线，因而外加的数据输入电路可以不用。系统涉及到的微程序流程见图 6-2图中各方框内为微指令所执行的操作，方框外的标号为该条微指令所处的八进制微地址 。把握操作为 P4 测试，它以 CA1、CA2 作为测试条件，消灭了写机器指令、读机

36、器指令和运行机器指令 3 路分支，占用 3 个固定微地址单元。当分支微地址单元固定后，剩下的其它地方就可以一条微指令占用控存一个微北方工业大学信息工程学院地址单元任凭填写。机器指令的执行过程如下：首先将指令在外存储器的地址送上地址总线，然后将该地 址上的指令传送至指令存放器，这就是“取指”过程。之后必需对操作码进展P1 测试，依据指令的译码将后续微地址中的某几位强制置位，使下一条微指令指向相应的微程序首地 址，这就是“译码”过程其原理见图 5-4。然后才挨次执行该段微程序，这是真正的指令执行过程。在全部机器指令的执行过程中，“取指”和“译码”是必不行少的，而且微指令执行的操作也是一样的，这些微

37、指令称为公用微指令，对应于图 6-2 中 01、02、31 地址的微指令。31 地址为“译码”微指令，该微指令的操作为P1测试，测试结果消灭多路分支。本实验用指令存放器的前 4 位I7-I4作为测试条件，消灭 5 路分支，占用 5 个固定微地址单元。当全部微程序流程图设计完毕后，应将每条微指令代码化，表 6-2 即为将图 6-2 的微程序流程按微指令格式转化而成的“二进制微代码表”。3. 连接图：北方工业大学信息工程学院4. 线路图：三、试验过程写清楚试验过程做的主要步骤，有程序设计的试验写出程序设计思路、流程图等1. 试验步骤本试验承受五条机器指令，依据上面所说的工作原理，设计参考试验程序如

38、下：注：其中 MOV、JMP 为双字长32 位，其余为单字长指令。对于双字长指令，第一字为操作码，其次字为操作数；对于单字长指令只有操作码，没有操作数。上述全部指令的操作码均为低 8 位有效，高八位默认为 0。而操作数 8 位和 16 位均可。KIN 和 DISP 分别为本系统专用输入、输出设备。表 62 为依据本试验程序流程图设计的二进制微代码表：北方工业大学信息工程学院1） 写微代码 (以写表 6-2 的微代码为例) ：首先将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到写入状态，即 K1 off、K2 on、K3 off， 然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 on 状态

39、。置把握开关UA5 UA0= “000000” ，输入微地址“000000”， 置 24 位微代码开关 MS24-MS1 为： “0000000001111111 10010000”，输入 24 位二进制微代码，按【单步】，微地址灯显示“000 000”，写入微代码。保持 K1K2K3K4 状态不变，写入表 62 的全部微代码。2） 读微代码并验证结果：将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到读出状态，即 K1 off、K2 off、K3 on，然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 off 状态。置把握开关 UA5 UA0=“000000”，输入微地址“000000”，

40、 按【单步】，微地址灯显示“000 000”，24 位微代码显示“00000000 01111111 10010000”，即第一条微代码。保持 K1K2K3K4 状态不变，转变UA5 UA0 微地址的值，读出相应的微代码，并和表 62 的微代码比较，验证是否正确。如觉察有误，则需重输入该微地址相应的微代码。3） 写机器指令（1） 将微程序把握电路上的开关 K1K2K3 拨到运行状态，即 K1 on、K2 off、K3 on， 然后将 24 位微代码输入及显示电路上的开关 K4 拨到 off 状态。拨动把握开关电路上的清零开关 CLR，对地址存放器、指令存放器清零。（2） 确定清零后，把把握开关

41、、置为“10”，按动一次【单步】按钮，微地址显示灯显示“”，再按动一次【单步】，微地址灯显示 “”，此 时 通 过 数 据 输 入 电 路 的 开 关 输 入 要 写 入 的 机 器 指 令 ， 置D15 D0=“0000000000000000”，按【单步】，微地址显示灯显示“011000”，数据总线显示灯显示“0000000000000000”，即输入的机器指令。这样就完本钱试验的第一条机器。（3） 再连续按【单步】，微地址显示灯再次显示“010100”时，按上面的方法通过数据输入电路的开关输入其次条机器指令指令“0000000000010000”，直至写完表 64 的全部二进制机器指令。留意，每当微地址显示灯显示“010100”时，地址指示灯自动加 1 显示。北方工业大学信息工程学院4） 读机器指令及校验机器指令：拨动把握开关电路上的清零开关 CLR，对地址存放器、指令存放器清零，清零结果是微地址指示灯和地址指示灯全灭，置 CA1、CA2 开关置为“00”， 连续按【单步】键，微地址显示灯显示从“000000”开头，然后按“010000”、 “010010” 、“010111”方式循环显示。当微地址灯再次显示为“01000