JUC2模型机的微程序设计-计算机组成原理课设

江苏大学计算机学院2020年6月1计算机组成原理课程设计报告JUC2模型机的微程序设计姓名学号专业指导教师江苏大学计算机学院2015年6月30日江苏大学计算机学院2020年6月21熟悉微程序的设计和调试方法1.1目标要求(1)掌握微程序的设计方法(2)熟悉利用调试软件运行、调试微程序的方法1.2微程序设计1.2.1取指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900020080001100020000001PCoe,ARce00100069002000012110002ARoe′,RD,DRce′,PCinc002CC000003630000000003DRoe,IRce00300000404000000002004BM21.2.2取目的操作数的微程序设计(1)直接寻址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A2800000000502CBM502C20080033100020000033PCoe,ARce03300069034000012110034ARoe’,RD,DRce’,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe’,RD,DRce’036D4000007640000000007DRoe,TRce1.2.3执行阶段的微程序设计(1)INC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90711A700E50069300000050INC,SVce,PSWce(2)保存运算结果的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905160030052300003000052Soe,DRce05200052200500001020000ARoe,DRoe’,WR江苏大学计算机学院2020年6月3(2)JMP指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9070A4000200510000001000ARoe,PCce(3)DEC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90721AB00E5006A300007050DEC,SVce,PSWce1.3调机程序设计程序1-10030:0460;INC0040H0031:0040;0032:0420;JMP0030H0033:0030;程序1-20030:04A0;DECFF02H0031:FF02;0032:0420;JMP0030H0033:0030;1.5小结今天是课设第一天，在开始之前，老师对大致的过程做了一些讲解。主要通过本次上机试验，是要适应一下实验室的环境，软件环境。为以后的课设做准备。然后开始做的时候，有一些困难，不过过了一段时间，大约能够熟悉了，条理比较清晰。做出INC的时候感觉很兴奋，期待着第二天的课设。江苏大学计算机学院2020年6月4运行调试记录表学号__________姓名_________操作/说明微地址微指令运行结果及分析江苏大学计算机学院2020年6月52双操作数指令的设计与调试2.1目标要求(1)完成双操作数指令的微程序设计与调试(2)完成取原操作数和取目的操作数的微程序设计与调试2.2微程序设计2.2.1取指令的微程序设计（略，同1.2.1）2.2.2取源操作数（见附录流程图）(1)立即寻址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900400000A08000000000008BM500B20080012100020000012PCoe,ARce01200069016000012110016ARoe’,RD,DRce’,PCinc016D0000006640000000006DRoe,TRce(2)直接寻址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900C20080013100020000013PCoe,ARce01300069014000012110014ARoe’,RD,DRce’,PCinc014C0080015600020000015DRoe,ARce01500061016000012010016ARoe’,RD,DRce’016D0000006640000000006DRoe,TRce2.2.3取目的操作数（见附录流程图）(1)立即寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502B00000007000000000007BM0(2)直接寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502C20080033100020000033PCoe,ARce江苏大学计算机学院2020年6月603300069034000012110034ARoe’,RD,DRce’,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe’,RD,DRce’036D4000007640000000007DRoe,TRce2.2.4执行阶段的微程序设计(3)MOV指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904194000040450000000040TRoe,Ace04000300E50000300007050SVce(4)ADD指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904298700E50461300007050TRoe,ADD,SVce,PSWce(5)SUB指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904498F00E50463300007050TRoe,SUB,SVce,PSWce(6)ADDC指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904398B00E50462300007050TRoe,ADDC,SVce,PSWce2.3调机程序设计程序2-10030:1620;MOV#0101,0040H0031:0101;0032:0040;程序2-20030:1620;MOV#0101,0040H0031:0101;0032:0040;0033:4620;SUB#FFFF,0040H0034:FFFF;0035:0040;程序2-30030:2820;ADD0043H,0041H0031:0043;江苏大学计算机学院2020年6月70032:0041;0033:3820;ADDC0042H,0040H0034:0042;0035:0040;[测试数据]0040:0001;0041:0111;0042:0000;0043:0001;2.5总结第二天我们要完成双操作数的微程序设计，刚开始老师说选一条指令来完成，当时没明白老师的意思，结果我选了其中的一个立即寻址来做，做到取目的操作数的时候，微地址直接回到了０００。经过询问发现，应该先把所有的微地址都写下来，然后输入汇编指令的时候在慢慢执行。江苏大学计算机学院2020年6月8运行调试记录表学号__________姓名_________操作/说明微地址微指令运行结果及分析江苏大学计算机学院2020年6月9操作/说明微地址微指令运行结果及分析江苏大学计算机学院2020年6月103条件转移指令的设计与调试3.1目的要求(1)为CPU扩充转移指令(2)完成转移指令的微程序设计与调试3.2微程序设计3.2.1取指令的微程序设计（略，同1.2.1）3.2.2取源操作数(1)相对寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900F2008001D10002000001DPCoe,ARce01D0006901E00001211001EARoe’,RD,DRce’,PCinc01ED400001F65000000001FDRoe,Ace01F20700020101300000020PCoe,ADD,SVce02060080015300020000016Soe,ARce016D0000006640000000006DRoe,TRce3.2.3取目的操作数(1)相对寻址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902F2008003D10002000003DPCoe,ARce03D0006903E00001211003EARoe’,RD,DRce’,PCinc03ED400003F65000000003FDRoe,Ace03F20700032101300000032PCoe,ADD,SVce03260080035300020000035Soe,ARce03500061036000012010036ARoe’,RD,DRce’,036D4000007650000000007DRoe,Ace3.2.4执行阶段的微程序设计(1)CMP指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904998C00200463000001000TRoe,SUB,PSWce江苏大学计算机学院2020年6月11(2)JC指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906800000626000000003026NOP(3)HALT指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905800000058000000000058(4)JNZ指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906D00000626000000003026NOP(5)TEST指令的微程序设计微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904A99400200465000001000TRoe,AND,SVce,3.3调机程序设计程序3-10030H:1601;MOV#0002,R10031H:0002;0032H:9601;CMP#0001,R10033H:0001;0034H:0220;JC0040H0035H:0040;0036H:1620;MOV#0001H,FF01H0037H:0001;0038H:FF01;0039H:0000;HALT0040H:1620;MOV#0080H,FF01H0041H:0080;0042H:FF01;0043H:0000;HALT程序3-2[只注明与程序3-1不同的主存单元]0032H:A601;TEST#000F,R10033H:000F;0034H:0360;JNZ0040H0035H:0040;江苏大学计算机学院2020年6月12程序3-30030H:0460;INCFF02H0031H:FF02;0032H:0001;NOP0033H:0460;INC0028H0034H:0028;0035H:9620;CMP#FFFF,0028H0036H:FFFF;0037H:0028;0038H:0220;JC0040H0039H:0040;003AH:0420;JMP0032H003BH:0032;0040H:0420;JMP0030H0041H:0030;程序3-40030H:1800;MOV0028H,R