广工汇编语言实验报告

计算机学院___网络工程___12（1）班___学号3112006345姓名__沙宇丰___协作者___无____教师评定_________________实验一基础汇编语言程序设计一、实验目的：1.学习和了解TEC-XP+教学实验系统监控命令的用法；2.学习和了解TEC-XP+教学实验系统的指令系统；3.学习简单的TEC-XP+教学实验系统汇编程序设计。二、实验设备与器材：1.一台串口工作良好且装有PCEC仿真终端软件的PC机；2.TEC-XP实验箱。三、实验说明和原理：无。四、实验内容：1.学习联机使用TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC；2.学习使用WINDOWS界面的串口通讯软件；3.使用监控程序的R命令显示/修改寄存器内容、D命令显示存储器内容、E命令修改存储器内容；4.使用A命令写一小段汇编程序，U命令反汇编刚输入的程序，用G命令连续运行该程序，用T、P命令单步运行并观察程序单步执行情况。五、实验步骤：1.准备一台串口工作良好的PC机；2.打开TEC-XP实验箱，并确保电源断开；3.实验箱接上220V电源；4.用通讯线连接实验箱的COM1/COM2到PC机串口；5.将实验系统左下方黑色六键（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH）置为001100；6.打开电源；7.在PC机上运行PCEC16.EXE文件，根据要求设置1/2；8.按一下RESET键，再按一下START键。六、实验心得：首次接触联机使用TEC-XP教学实验系统和仿真终端软件PCEC，以前学的汇编只是和计算机控制指令等在这次实验得到了具体的实践操作。在实验中，了解了TEC-CP教学实验系统的指令系统，更加熟悉了对汇编知识的应用，加强了自己实践动手操作能力，同时增加了对基础汇编语言的兴趣。实验二脱机运算器实验一、实验目的：1.深入了解AM2901运算器的功能与具体用法；2.深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。二、实验设备与器材：三、实验说明和原理：脱机运算器实验，是指让运算器从教学计算机整机中脱离出来，此时，它的全部控制与操作均需通过两个12位的微型开关来完成，这就谈不上执行指令，只能通过开关、按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能，并通过指示灯观察运算结果。四、实验内容：1.在脱机方式下，对于给定指令分析其执行过程中运算的步骤，通过对AM2901运算器所需控制信号的设置，使之完成运算，并核对结果。五、实验步骤：1.按书中表2.2.8中的微码和数据开关，对运算器的功能进行设置。(1)将教学机左下方的六个拨动开关置为1XX000（单步、16位、脱机、MACH）；先按一下RESET键，再按一下START键，进行初始化。(2)通过16个数据开关设置立即数AAAAH。(3)通过SW1、SW2、SW3设置各微码。2.按一下START键，立即数XXXXH置入R1，通过显示灯察看按START键后的输出。若要进行其他操作：（1）重新设置SW1、SW2、SW3、数据开关，通过显示灯观察输出。（2）然后按START键执行操作，通过显示灯观察按下START键后的输出，检查运算结果是否正确。3.完成书表2.2.9中的各种运算，记录按START键前和按START后的ALU输出及标志位C、Z、V、S的值。六、实验心得：经过这次实验，加深了我对AM2901运算器的功能的了解和它的具体用法，并深化了运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。此次实验和第一次的实验不同，这次需要对教学机进行操作。上课认真听讲和预习尤为重要，有些同学就是因为没有预习又没有听讲而在操作的时候无从下手，分不清按钮和指示灯。通过这次实验，我觉得自己的实践操作能力不错，这大大加深了我对这个实验课的喜爱。实验三存储器部件教学实验一、实验目的：1.熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。2.理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。3.了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。4.了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65ROM芯片的读、写操作。5.加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。二、实验设备与器材：三、实验说明和原理：四、实验内容：1.要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。2.用监控程序的D、E命令对存储器进行读写，比较RAM（6116）、EEPROM（28系列芯片）、EPROM（27系列芯片）在读写上的异同。3.用监控程序的A命令编写一段程序，对RAM（6116）进行读写，用D命令查看结果是否正确。4.用监控程序的A命令编写一段程序，对扩展存储器EEPROM（28系列芯片）进行读写，用D命令查看结果是否正确；如不正确，则分析原因，改写程序，重新运行。五、实验步骤：1.检查FPGA下方的标有“/CE”的四组插针均是左边两个短接；2.检查RAM（6116）上方的标有“/WE”的插针应是左边两个短接；3.RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E命令向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。4.将扩展的ROM芯片插入标有“EXTROMH”RAM关之前：RAM重启之后：ROM重启之前：ROM重启之后：六、实验心得：经过这次实验，我对ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法的异同点上有个更加深刻、具体的认识。RAM芯片需要持续供电，而ROM即是断电了也可以继续存储信息。在功能和使用限制等方面，两种芯片各有优势和缺点。我们可以根据问题需要，选择更加合适的芯片。实验四组合逻辑控制器部件教学实验一、实验目的：1.深入理解计算机控制器的功能、组成知识。2.深入的学习计算机各类典型指令的执行流程。3.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体总概念。4.学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术。二、实验设备与器材：TEC-XP教学计算机。三、实验说明和原理：1.TEC-XP+教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成。2.TEC-XP+教学机上已实现了29条基本指令。3.应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行有扩展指令的程序。4.要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况；理解TEC-XP+教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程，也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成。5.要明确自己要实现的指令功能、格式、执行流程设计中必须遵从的约束条件。四、实验内容：1、看懂TEC-XP+教学计算机功能组件和线路逻辑关系分析教学计算机已经设计好并正常运行的几条典型指令（ADD、SHR、OUT、MVRD、CALA、RET）的功能、格式、执行流程。2、设计几条指令的功能、格式、执行流程，并在教学计算机上实现、调试正确。例如ADC、JRS、JRNS、LDRA等。3、单条运行指令，查看指令的功能、格式、执行流程。4、用监控程序的AE命令编写一段小程序，观察运行结果。五、实验步骤：用教学计算机以实现的基本指令很扩展指令写程序并运行，测试扩展的指令是否正确。1.接通教学机电源。2.将教学机左下方的6个拨动开关置为111100.3.按一下“RESET”按键。4.通过16位的数据开关SWH、SWL置入16位的指令操作码。5.在单步方式下，通过指示灯观察各类型基本指令的节拍。（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＝0000000000000001；2）按RESET按键；节拍指示灯T3~T0显示1000；3）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0000；4）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0010；5）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0011；（2）选择基本指令的B指令中的PUSH指令，观察其节拍流程：1）置拨动开关SW＝1000010100000000；2）按RESET按键；节拍指示灯T3~T0显示1000；3）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0000；4）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0010；5）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0110；6）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0100；（3）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SW＝1100011000000000；2）按RESET按键；节拍指示灯T3~T0显示1000；3）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0000；4）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0010；5）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0110；6）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0100；7）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0111；8）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0101；6.单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的控制信号。（1）选择指令的A组指令中的SHR指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用。（2）选择基本指令的B组指令中的JMPA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用。3）选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用。7.在以上几步实验的基础上，选择几条扩展指令，设计出扩展指令的节拍和每拍对应的控制信号。单步方式下，通过指示灯观察各类扩展指令的节拍（1）选择扩展指令的A组指令中的RCR指令，观察其节拍流程：1）置拨动开关SW＝0010101100010000；2）按RESET按键；节拍指示灯T3~T0显示1000；3）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0000；4）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0010；5）按START按键；节拍指示灯T3~T0显示0011；、2）选择扩展指令的C级指令中的LDRA指令，观察其流程：1）置拨动开关SW＝1110010000000000；2按RESET按键；节拍指示灯T3~T0显示1000；六、实验心得：经过本次实验，我更加深入的学习了计算机指令的应用，深入理解计算机控制器的功能、组成知识，深入学习计算机各类典型指令的执行流程。通过实验中对计算机指令的不断尝试应用，使自己进一步加深对组合逻辑控制器部件的认识，在操作过程中遇到的问题，能独立的思考并分析原因，让自己的动手能力和对课本知识的掌握有了更进一级的提高，也大大的提高了自己对计算机指令学习和操作的兴趣。实验五微程序控制器部件教学实验一、实验目的：1.全面掌握计算机各部件组成及相互联接关系。2.深入理解计算机微程序控制器的功能、组成知识。3.深入的学习计算机各类典型指令的执行流程。4.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念。5、学习微程序控制器的设计过程和相关技术。二、实验设备与器材：PC计算机一台、TEC-XP计算机组成原理与系统结构实验系统箱一台、型号为XC2S200D的芯片一个和仿真终端软件PCEC。三、实验说明和原理：制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要部分。要在TEC-XP16教学计算机完成这项实验，必须清楚地懂得：1、TEC-XP+教学机的微程序控制器主要由微程序定序器AM2910、产生当前微地址和下地址的微控存和MACH器件组成。2、TEC-XP+教学机上已实现了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微控存和MACH给出的。3、应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中；不能用T、P命令单步调试扩展指令，只能用G命令执行有扩展指令的程序。4、要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况TEC-XP+教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程、也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成。5、要明确自己要实现的指令功能、格式、执行