实验二-脱机运算器实验

1计算机学院软件工程专业班学号：姓名协作者教师评定实验题目脱机运算器实验一、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：TEC-XP+教学实验系统三、实验说明和原理：脱机运算器实验，是指让运算器从数学计算机整机中脱离出来，此时，他的全部控制与操作均需通过两个12位的卫星开关来完成，这就谈不上执行指令，只能通过开关，案件控制数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器结果。下面先把前边几讲过的，与该实验直接有关的结论性内容汇总如下。1、12位微型开关的具体控制功能分配如下：A口，B口地址：送给AM2901器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号：I8-I0：选择操作数来源，运算操作功能，选择操作数处理结果和运算器输出内容的3组3位的控制码：SCI、SSH和SST：用于确定运算器最低位的进位输入，移位信号的入/出和怎样处理AM2901产生的状态标志位的结果。2、开关位置说明：做脱机运算器实验时，要用到提供24位控制信号的微动开关和提供16位数据的拔动开关。微动开关是红色的，一共有三个，一个微动开关可以提供12位的控制信号，三个开关分别标有SW1microswitch1和SW2microswitch和SW3microswitch，他们所对应的控制信号见下表；数据开关是黑色的，左边的标有SWH的是高8位：右边的标有SWL的是低8位。微动开关与控制信号对应关系见表：微动开关与控制信号对应关系表SW1MicroswitchSW2MicroswitchSW3MicroswitchT3-T0REQ/MIO/WEI2-I0I8-I7I6-I3BPORTAPORTSSTSSHSCIDC2DC123、开关检测红色微动开关是该实验系统使用寿命最短的器件，开关好坏的检测方法比较简单，用户将五个控制机器工作方式的开关置于“1XX00”，从左面其第二个和第三个的开关处于任意位置，然后将两个未动开关上的24小纽子依次置为1（开关拨到上方为1），看对应的指示灯是否亮，如果有一个或数个指示灯不亮，则一般是开关出了问题。四、实验内容：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运算器反需控制信号的设置，使之完成运算，并核对运算结果。五、实验步骤：在脱机方式下，通过设置SW1、SW2、SW3各微码字段和数据开关，可实现多种运算。以实现AAAAH→R1为例说明操作过程。1、按照下表中的微码和数据开关，对运算器的功能进行设置。操作步骤如下：微动开关及数据开关设置微动开关数据开关I8-I6I5-I3I2-I0SSTSSHSCiBAD15-D00110001110010000001不用AAAAH（1）将教学机左下方的6个拨动开关置为1XX000（单步、16位、脱机、MACH）；先按一下RESET按键，再按一下START按键，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、按一次START键，立即数XXXXH置入R1，通过显示灯察看按START键后的输出。若要进行其它操作：（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、完成下表的各种运算，记录按START键前和按START键后的ALU输出及标志位C、Z、V、S的值。指令微码及输出状态表运算I8-I0SSTSSHSCIBA压START前压START后ALU输出CZVSALU输出CZVS0101→R00110001110010000000不用0101随机010100001010→R10110001110010000001不用1010000010100000R0+R1→R001100000100l000000000011111000021210000R0-R1→R001100100100100l0000000101010000F0F01000R1-R0→R101100100100100l000l00000F0F10000E0E1000R0∨Rl→R0011011001001000000100000F0F10000F0F1000R0∧R1→R0011100001001000000000010101100001011000R0⊕R1→R0011110001001000000000010E0E100001011000¬(R0⊕R1)→R00111110010010000000000lFEFE10000E0E10012*R0→R01110100110010000000不用FEFE100lF0F00001R0/2→010100001100100000000不用FDFC00017EFE00013六、思考题:分析比较各指令按START键前和按START键后的值，是否有不同并解释。答：大多数指令按START键前和按START键后的值不一样，这是因为按START键后会继续执行运算。七、实验心得:首先，我意识到动手对做实验的重要性。再者，通过这次实验，初步了解了AM2901运算器的基本结构，学会了分析指令执行过程中运算的步骤，初步掌握微动开关及数据开关的设置，了解到拨动开关设置正确与否对实验的影响，拨动开关若设错，实验会无法进行。