合肥学院计算机组成原理实验四.doc

计算机科学与技术系
实验报告

专业名称软件工程
课程名称计算机组成原理
项目名称微程序控制器实验
班级
学号
姓名
同组人员
实验日期2015.5.12

一、实验目的与要求
（1）掌握微程序控制器的组成原理
（2）掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行过程

实验逻辑原理图与分析

OP

地址转移逻辑

微地址寄存器
状态条件
指令寄存器IR
P字段
控制字段
微命令信号
控制存储器
地址译码

微程序控制组成原理图

分析：微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译个执行，即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件工作的微命令序列，完成数据传送和各种处理操作。它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示，这种表示成为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令，这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中，称为控制存储器。

三、数据通路图及分析(画出数据通路图并作出分析)

指令译码
IR=XX
控制存储器
xxxxxx
MAR=XX
SE5...SE0
xxxxxx
MA5...MA0
MCR=XXXXXX
NMA=XX
......
......
LDIR
T3
T4
......
状态条件
T2
T2

微命令：CON(INS)->IR,P<1>微地址：01

IN=XX
R0=XX
LDR0
R0-B#
IOR#

微命令：IN->R0微地址：32

FC
ALU=XX
FZ
S3
S2
A=XX
B=XX
T4
T4
Cn
T4
LDA
LDB
R0=XX
R0-B#
S1
S0
FC
ALU=XX
FZ
S3
S2
A=XX
B=XX
T4
T4
Cn
T4
LDA
LDB
R0=XX
R0-B#
S1
S0

微命令：R0->A微地址：30 微命令：R0->B微地址：04

FC
ALU=XX
FZ
S3
S2
A=XX
B=XX
T4
T4
Cn
T4
LDA
LDB
R0=XX
R0-B#
T:XX

S1

S0

LDR0

微命令：A加B->R0微地址：05
R0=XX
R0-B#
LDR0
OUT=XX
T3
IOW#

微命令：R0->OUT微地址：33
四、实验数据和结果分析
实验数据：
地址十六进制高五位S3-S0A字段B字段C字段MA5-MA00000000100000000000000000000000101007070000000000111000001110000040024050000000000100100000001010504B20100000100101100100000000130001404000000000001010000000100321830010001100000110000000000013308040100101000000001000000000135000035000000000000000000110101
结果分析：
01007070：CON（INS）->IR,P<1>
通过给定的微地址01，根据实验数据选择对应的微指令CON（INS）->IR,P<1>，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令LDR0和P<1>，实现此次的微指令操作。
04002405：R0->B
通过给定的微地址04，根据实验数据选择对应的微指令R0->B，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令LDB和R0_B，实现此次的微指令操作。
0504B201:A+B->R0
通过给定的微地址05，根据实验数据选择对应的微指令A+B->R0，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令LDR0和ALU_B，实现此次的微指令操作。
30001404:R0->A
通过给定的微地址30，根据实验数据选择对应的微指令R0->A，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令LDA和R0_B，实现此次的微指令操作。
32183001:IN->R0
通过给定的微地址32，根据实验数据选择对应的微指令IN->R0，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令IOR和LDR0，实现此次的微指令操作。
33080401:R0->OUT
通过给定的微地址33，根据实验数据选择对应的微指令R0->OUT，比较A、B、C三个译码字段的值，选择相应的微命令R0_B和IOW，实现此次的微指令操作。
35000035:NOP
通过给定的微地址35，根据实验数据选择对应的微指令NOP,执行停机微命令。
五、实验问题分析、思考题与小结
实验问题分析：
在本次实验中