基本模型机设计与实现实验报告

____学院____专业_____班______组、学号______姓名_____协作者_____教师评定_____________实验题目_基本模型机设计与实现______________________1.实验目的与要求：实验目的：1.在掌握部件单元电路实验的基础上，将微程序控制器模块与运算器模块、存储器模块组合成一起，组成一台基本模型计算机。2.用微程序控制器来控制模型机的数据通道。3.通过CPU运行五条机器指令组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，建立利用指令控制整机（输入、输出、运算、存储系统）的概念。实验要求:记录程序运行过程的数据和结果，按记录填写答题框，完成练习操作题，观察程序的执行过程并记录运行结果。2.实验方案：1.实验连线。2.试验程序。3.修改和编写试验仪RAM和ROM数据的方法。4.结果测试。3.实验结果和数据处理：实验结果记录表：①②③④⑤⑥⑦输入指令INA80HAAA加法指令ADDBCAAABA传送指令STAABCA输出指令OUTBA无条件跳转指令JMPAA练习操作题记录表：(注意：题目不用写入实验报告）题号指令选项表4.6：输入数据程序RAM中0A地址的内容运行结果200929表4.7：微地址（八进制）S3S2S1S0MCnWEA9A8ABCUA5~UA006011000011001101000000001表4.8：微地址（十六进制）内容（六位十六进制表示的微指令代码）06619A01表4.10：输入数据程序RAM中0A地址的内容减法结果2009174.结论1.每条指令执行要分三步，第一步是取指令，由01、02微指令实现；第二步是判别指令，判别取的是什么指令，转到相应的分支去，由P（1）信号参与控制；第三步是具体执行指令，具体执行相应分支的每一条微指令。2.每次运行前，都要拨动CLR开关清零（1→0→1）。清零后，微地址显示灯应为000000。3.窗口显示的EX1的源文件，包括机器指令程序和微指令程序的微代码，$P开头是机器指令程序,$M开头是微指令程序的微代码.5.问题与讨论及实验总结如何修改试验仪的RAM和ROM的数据?答:先选中要修改的该层,把该地址单元的内容全部输入,等光标自动移到下一个地址单元时才完成对该地址单元内容的修改。接着使用该菜单栏中的“调试”菜单下的“刷新数据”或F5热键来对“程序RAM”“微指令ROM”进行刷新，把电脑上的数据传到实验仪中。6.思考题：（1）上面程序的运行中，为什么每执行完一条机器指令，微地址都要返回到01？取指令阶段是由那些微指令组成？它们完成了什么操作？因为微地址要返回到01，是应为为取下一条指令作准备。在每一条机器指令的执行过程中，第一个CPU周期，取指令阶段是由下列微指令组成：0102。它们完成的操作是：PCAR，MDR，DRIR，PC+1.（2）地址内容助记符说明0010INR0，1010→R0。数据X从实验仪左下方“INPUTDEVICE”的8位数据开关D7-D0输入，存入R0寄存器。0110ADDRO,(OA)(RO)+(OA)→R0。RO寄存器的内容与存储器OA地址单元的内容相加，存入R0寄存器。020A0320STA（OB），R0R0→（OB）。R0寄存器的内容存入存储器OB地址单元。040B0530OUTBUS，（OB）（OB）→BUS。通过总线输出存储器OB地址单元的内容。060B0740JMP0000→PC。无条件转移到00地址。080000是转移地址。0A02OA是存放加数的地址，OA的内容02是加数。可自定。0BX+Y求和结果保存在存储器0B地址单元。表4.12：输入数据输出结果1012