1、1课程设计目录一 8 位算数逻辑运算实验1二 移位运算实验5三 存储器实验9四 基本模型机的设计与实现 14五 微控制器实验 22六 实验总结及参考文献 29（一） 8 位算术逻辑运算实验一、实验目的 1. 掌握简单运算器的数据传送通路。 2. 验证运算功能发生器（ 74LS181 ）的组合功能。 二、实验设备 DVCC-C8JH 组成原理实验系统一台，排线若干。 三、实验内容 21. 实验原理 实验中所用的运算器通路如图 1-1 所示。其中运算器由两片 74LS181 以并 / 串形式构成 8 位字长的 ALU 。运算器的输出经过一个三态门（ 74LS245 ）和数据总线相连，运算器的两个数
2、据输入端分别由两个锁存器（ 74LS373 ）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关（“ INPUT DEVICE ”）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（ 74LS245 ）和数据总线相连，数据显示灯（“ BUS UNIT ”）已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。 图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明（其他实验相同，不再说明），其中除 T 4 为脉冲信号，其他均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“ W/R UNIT ”的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将“ W/R UNIT ”的 T 4 接至“ STATE UNIT ”的微动开关 KK2 的输出端，按动微
3、动开关，即可获得实验所需的单脉冲，而 S 3 、 S 2 、 S 1 、 S 0 、 Cn 、 M 、 LDDR 1 、 LDDR 2 、 ALU-B 、 SW-B 各电平控制信号用“ SWITCH UNIT ”中的二进制数据开关来模拟，其中 Cn 、 ALU-B 、 SW-B 为低电平有效， LDDR 1 、 LDDR 2 为高电平有效。 3图 1-1 运算器数据通路图 2. 实验接线本实验用到 4 个主要模块：（1）低 8 位运算器模块，（2）数据输入并显示模块，（3）数据总线显示模块，（4）功能开关模块（借用微地址输入模块）。根据实验原理详细接线如下：（1） ALUBUS 连 EX13；
4、（2） ALUO1 连 BUS1；（3） BJ2 连 UJ2；（4） 跳线器 J23 上 T4 连 SD；（5） LDDR1，LDDR2,ALUB，SWB 四个跳线器拔在左边；（6） AR 跳线器拔在左边，同时开关 AR 拔在“1”电平。3.实验步骤（1）按图 1-2 连接实验线路并检查无误。4图 1-2 实验接线图 （2）开电源开关（3）用输入开关向暂存器 DR1 置数。1. 拨动输入开关形成二进制数 01100101。（数据显示灯亮为0，灭为 1）2. 使 SWITCH UNIT 单元中的开关 SWB=0（打开输入三态门），ALUB=1（关闭 ALU 输出三态门），LDDR1=1，LDDR
5、2=0。3. 按动微动开关 KK2，则将二进制数 01100101 置入 DR1 中。（4）用输入开关向暂存器 DR2 置数。1.拨动输入开关形成二进制数 10100111。（数据显示灯亮为0，灭为 1）2.使 SWITCH UNIT 单元中的开关 SWB=0（打开输入三态门），ALUB=1（关闭 ALU 输出三态门），改变 lddr1，LDDR2，使LDDR1=0，LDDR2=1。3.按动微动开关 KK2，则将二进制数 10100111 置入 DR2 中。（5）检验 DR1 和 DR2 中存的数是否正确。1. 关闭输入三态门 SWB=1，打开 ALU 输出三态门 ALUB=0，并使 LDDR
6、1=0，LDDR2=0，关闭寄存器。2. 置 S3，S2，S1，S0，M 为 11111，总线显示灯则显示 DR1 中的数。53. 置 S3，S2，S1，S0，M 为 10101，总线显示器则显示 DR2 中的数。（6）验证 74LS181 的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）。在给定 DR1=35，DR2=48 的情况下，改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置，填入表 1-1 中，进行验证。表 1-1 74LS181 的逻辑功能表 M=0(算术运算)DR1 DR2 S3 S2 S1 S0Cn=1无进位Cn=0有进位M=1(逻辑运算)3535354848480 0 0 00 0 0 10 0
7、1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 1 1 1 0 01 1 0 11 1 1 0 1 1 1 1F=(35)F=(7D)F=(B7)F=(FF)F=(6A)F=(B2)F=(EC)F=(34) F=(35)F=(7D)F=(B7)F=(FF)F=(6A)F=(B2)F=(EC)F=(34)F=（36）F=(7E)F=(B8)F=(00)F=(6B)F=(B3)F=(ED)F=(35)F=(36)F=(7E)F=(B8)F=(00)F=(6B)F=(B3)F=(ED)F=(35)F=(CA)F=(82
8、)F=(48)F=(00)F=(FF)F=(B7)F=(7D)F=(35)F=(CA)F=(82)F=(48)F=(00)F=(FF)F=(B7)F=(7D)F=(35)注：输入为 A 和 B ，输出为 F ，采用正逻辑。（二）移位运算实验一实验目的1. 了解移位发生器 74LS299 的功能。2. 验证移位控制电路的组合功能。6二实验设备DVCC-C8JH 组成原理实验系统一台。三实验内容1.实验原理图 2-1 所示位移位器及其控制电路。其中使用了一片 74LS299作为移位发生器，其 8 位输入/输出端可连接至内总线。74LS299 移位器的片选控制信号为 299-B，低电平有效。T4 为
9、其控制脉冲信号，由“W/R UNIT”单元中的 T4 接至“STATE UNIT”单元中的单脉冲发生器 KK2 上而产生。S0.S1，M 作为移位控制信号，此移位控制逻辑功能如表 1-2 所示。图 2-1 移位控制电路原理图 表 2-2 移位控制电路 功能表 72实验步骤（1）按图 2-3 连接实验电路并检查无误。（2）打开电源开关。（3）向移位寄存器置数。1.输入开关形成二进制数 011001011。（或其它数值）2.使 SWITCH UNIT 单元中的开关 SWB=0，打开输入三态门。3. 使 S0=1，S1=1，并按动微动开关 KK2，则将二进制数01101011 置入了移位寄存器。4.
10、 使 SWB=1，关闭数据输入三态门。（4）移位运算操作。参照 1-2 表中的内容，先将 S1、S0 置为 0、0，检查移位寄存器单元装入的数是否正确，然后通过改变 S0，S1，M，299-B 的状态，并按动开关 KK2，观察位移结果。图 2-3 实验接线图 8（三） 存储器实验一.实验目的掌握静态随机存储器 RAM 工作特性及数据的读写方法。二.实验设备1. DVCC-C8JH 组成原理实验系统一台，排线若干。2. PC 微机（或示波器）一台。三实验内容1.实验原理实验所用的半导体静态存储器电路原理如图 3-1 所示，实验中的静态存储器由一片 6264（2K*8）构成，其数据线接至数据总线，
11、地址线由地址锁存器（74LS273）给出。地址灯 AD0-AD7 与地址线相连，显示地址内容。数据开关经一个三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。因地址寄存器为 8 位，所以接入 6264 的地址为 A7-A0，而高 4 位 A8-A12 接地，所以其实际容量为 256 字节。6264 有四个控制线：CS1 第一片选线、CS2 第二片选线、OE 读线、WE 写线。CS1 片选线由 CE 控制（对应开关 CE）、OE 读线直接接地、WE 写线由 W/R 控制（对应开关 WE）、CS2 直接接+5V。图中信号线 LDAR 由开关 LDAR 提供，手动方式实验时，跳线器LDAR
12、拨在左手边，脉冲信号 T3 由实验机上时序电路模块 TS3 提供，实验时只需将 J22 跳线器连上即可，T3 的脉冲宽度可调。9图 3-1 存储器实验原理图 2.实验步骤（1） 形成时钟脉冲信号 T3。具体接线方法如下所示：接通电源用示波器接入方波信号源的输出孔 H23，调节电位器 W1及 W2，使 H23 端输出实验所期望的频率计占空比的方波。将时序电路模块单元中的 和信号源单元中的 H23 排针相连。在时序电路模块中有两个二进制开关“STOP”和“STEP”。将“STOP”开关置为“RUN”状态，“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关 START，则 TS3 端即输出为连续的
13、方波信号，此时调节电位器 W1，用示波器观察，使 T3 输出实验要求的脉冲信号。当10“STOP”开关置为“RUN”状态，“STEP”开关置为“STEP”状态时，每按动一次微动开关 START，则 T3 输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。若用 PC 联机软件中的示波器功能也能看到波形，可以代替真实示波器。（2） 按图 3-2 连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。（3） 图 3-2 实验接线图 (4) 写寄存器给存储器的 00、01、02、03、04 地址单元中分别写入数据11、12、13、14由上面的存储器实验原理图看出，由于数据和地址全由一个数据开关来给出，这就要分时地给出，下面的
14、写存储器要分两个步骤，第一步写地址，先关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1）,打开数据开关三态门（SWB=0），由开关给出要写存储单元的地址，按动 START 产生 T3 脉冲将地址打入到地址锁存器，第二步写数据，关掉地址锁存器门控信号(LDAR=0)，打开存储器片选，使处于写状态的（CE=0，WE=1），由开关给出此单元要写11入的数据，按动 START 产生 T3 脉冲将数据写入到当前的地址单元中。写其他单元依次循环上述步骤。写存储器流程如下：（以向 00 号单元写入 11 为例）图 3-3 写存储器流程图 (4)读存储器依次读出第 00、01、02、03、0
15、4 号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。同写操作类似，读每个单元也需要两步，第一步写地址，先关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1）,打开数据开关三态门（SWB=0），由开关给出要写存储单元的地址，按动 START 生产 T3 脉冲将地址打入到地址锁存器；第二步读存储器，关掉地址锁存器门控制信号（LDAR=0），关掉数据开关三态门（SWB=1），片选存储器，使它处于读状态（CE=0，WE=0）,此时数据总线上显示的数据即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读其它单元依次循环上述步骤。读存储器操作流程如下：（以从 00 好单元读出 11 数据为
16、例）12图 3-4 读存储器流程图 (四) 微控制器实验一、实验目的1 掌握时序产生器的组成原理。2 掌握微程序控制器的组成原理。3 掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。二、实验设备13DVCC-C8JH 组成原理实验系统一台，排线若干。PC 机一台。三、实验内容1.实验原理（1）实验所用的时序电路原理如图 41 所示，可产生 4 个等间隔的时序信号 TS1TS4 ，其中 为时钟信号，由实验台右上方的方波信号源提供，可产生频率及脉宽可调的方波信号。可根据实验自行选择方波信号的频率及脉宽。为了便于控制程序的运行，时序电路发生器也设置了一个启停控制发生器 Cr，使 TS1TS4 信号输出可控
17、。图中 STEP（单步）、STOP（停机）分别是来自实验板上方中部的两个二进制开关 STEP、STOP 的模拟信号。START 键是来自实验板上方中部的一个微动开关START 的按键信号。当 STEP 开关为 0 时（EXEC），一旦按下启动键，运行触发器 Cr 一直处于“1”状态，因此时序信号 TS1TS4 将周而复始地发送出去。当 STEP 为 1（STEP）时，一旦按下启动键，机器便处于单步运行状态，即此时只发送一个 CPU 周期的时序信号就停机。利用单步方式，每次只读一条微指令，可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。另外，当机器连续运行时，如果 STOP 开关置“1”（STOP）
18、，也会使机器停机。14图 41 时序电路原理图由于时序电路的内部连线已经连好，所以只需将时序电路与方波信号源连接（即将时序电路的时钟脉冲输入端 接至方波信号发生器输出端 H23） ，时序电路的 CLR 已接至实验板右下方的 CLR 模拟开关上。 （2）微程序控制电路与微指令格式（A）微程序控制电路微程序控制器的组成见图 4-2，其中控制存储器采用 3 片 2816 的 E2PROM，具有掉电保护功能，微指令寄存器 18 位，用两片 8D 触发器（273）和一片4D（175）触发器组成。微地址寄存器 6 位，用三片正沿触发的双 D 触发器（74）组成，它们带有清“0”端和预置端。在不判别测试的情
19、况下，T 2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当 T4时刻进行测试判别时转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。在该实验电路中设有一个编程开关（位于实验板右上方） ，它具有三种状态：PROM（编程） 、READ（校验） 、RUN （运行） 。当处于“编程状态”时，学生可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器 2816 中。当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。图中微地址寄
20、存器输出端增加了一组三态门，目的是隔离触发器的输出，增加抗干扰能力，并用来驱动微地址显示灯。15图 4-2 微控器实验原理图（B）指令格式微指令字长共 24 位，其控制位顺序如下：16其中 UA5UA0 为 6 位的后续微地址，A、B、C 为三个译码字段，分别由三个控制位译码出多位。C 字段中的 P（1）P（4）是四个测试字位。其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行， I7I2 为指令寄存器的第 72 位输出，SE5SE1 为微控器单元微地址锁存器的强置端输出。AR 为算术运算是否影响进位及判零标志控制位，其为零有效。B 字
21、段中的 RSB、R0B、RIB 分别为源寄存器选通信号、目的寄存器选通信号及变址寄存器选通信号，其功能是根据机器指令来进行三个工作寄存器 R0、R1、及 R2 的选通译码， ，LDRi 为打入工作寄存器信号的译码器使能控制位。2.实验步骤（1）图 4 3 为几条机器指令对应的参考微程序流程图，将全部微程序按微指令格式变成二进制代码，可得到表 4-2 的二进制代码表。运行微程序：RAMBUSBUSIR1701021010IN ADD STA OUT JMP10 11 12 13 1401 03 07 16 2604 15 17 0105 2505 2506 0106 01控制台00 八进制微地址
22、PCARPC+1P（1 ）（1）SWR0PCAR PC+1PCAR PC+1PCARPC+1（DR1+DR2）R0 R0DR1R0BUSBUSRAMRAMBUSBUSARRAMBUSBUSARRAMBUSBUSPCRAMBUSBUSDR2RAMBUSBUSDR1DR1LEDRAMBUSBUSARPCARPC+11820（SWB，SWA）KWE （01） KRD （00） RP （11）21 20 0124 2224 30 27图 4 3 微 程 序 流 程 图(2) 按图 4-4 连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。 图 4-4 实验接线图3)观测时序信号用双踪示波器（或用 PC 示波器功能
23、）观察方波信号源的输出，时序电路中的“STOP”开关置为“RUN” ， “STEP”开关置为“EXEC” 。按动 START 按键，从示波器上可观察到 TS1、TS 2、TS 3、TS 4 各点的波形，比较它们的相互关系，画出其波形，并标注测量所得的脉冲宽度，见图 4-5。CPU 周期P（4 ）PCARPC+1RAMBUSBUSDR1DR1LEDPCARPC+1（SW）BUSBUSDR1DR1RAMUA5UA0SWITCH UNIT W/R UNITT1 T2START UNITTS1 TS2 MICR0-CONTROLLERSIGNAL UNITH2319TS1TS2TS3TS4图 4-5程
24、序控制器的工作原理： 1 编程A.将编程开关置为 PROM（编程状态） 。B.将实验板上“STATE UNIT”中的“STEP”置为“STEP” ， “STOP”置为“RUN”状态。C.用二进制模拟开关置微地址 MA5MA0。D.在 MK24MK1开关上置微代码，24 位开关对应 24 位显示灯，开关量为“0”时灯亮，开关量为“1”时灯灭。E.启动时序电路（按动启动按钮“START” ） ，既将微代码写入到 E2PROM 2816的相应地址对应的单元中。F.重复 CE 步骤，将表 42 的微代码写入 2816。2 校验A.将编程开关设置为 READ（校验）状态。B.将实验板的“STEP”开关置
25、为“STEP”状态。 “STOP”开关置为“RUN”状态。C.用二进制开关置好微地址 MA5MA0。D.按动“START”键，启动时序电路，读出微代码，观察显示灯 MD24MD1 的状态（灯亮为“0” ，灭为“1” ） ，检查读出的微代码是否与写入的相同。如果不同，则将开关置于 PROM 编程状态，重新执行即可。3 单步运行A. 将编程开关置于“RUN” （运行）状态。B.实验板上的“STEP”及“STOP”开关保持原状。C.操作 CLR 开关（拨动开关在实验板右下角）使 CLR 信号 101，微地址寄20存器 MA5MA0 清零，从而明确本机的运行入口微地址为 000000（二进制） 。D.
26、按动“START”键，启动时序电路，则每按动一次启动键，读出一条微指令后停机，此时实验台上的微地址显示灯和微命令显示灯将显示所读出的一条指令。注意：在当前条件下，可将“MICROCONTROLLER”单元的 SE6SE1接至“SWITCH UNIT”中的 S3Cn 对应二进制开关上，可通过强置端 SE1SE6 人为设置分支地址。将 SE1SE6 对应二进制开关量为“1” ，当需要人为设置分支地址时，将某个或几个二进制开关置“0” ，相应的微地址位即被强置为“1” ，从而改变下一条微指令的地址。 （二进制开关置为“0” ，相应的微地址位将被强置为“1” ）4 连续运行A.将编程开关置为“RUN”
27、 （运行）状态。B.将实验板的单步开关“STEP”置为“EXEC”状态。C.使 CLR 从 101，此时微地址寄存器清“0” ，从而给出取指微指令的入口地址为 000000（二进制） 。D.启动时序电路，则可连续读出微指令。21（五） 基本模型机设计与实现 一实验目的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。二实验设备DVCC-C8JH 组成
28、原理实验系统一台，排线若干。PC 机一台。三实验内容1.实验原理(1)实验数据框图如图 4-1 所示：图 4-1 基本模型机数据通道框图（2）在模型机实验中，数据通道的控制将由微程序控制器来完成，CPU 从内存取出一条机器指令到执行指令结束的一个指令周期，是由微指令组成的序列来完成的，即一条机器指令对应一个微程序。（3）本实验我们将五条机器指令及有关数据写入 RAM 和 ROM 中。通过 CPU 运行由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。（A）微指令格式：24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2
29、 1 S3 S2 S1 S0 M Cn WE A9 A8 A B C UA5 UA4 UA3 UA2 UA1 uA0 A 字段 B 字段 C 字段15 14 13 选择 12 11 10 选择 9 8 7 选择 0 0 0 0 0 0 0 0 0 22其中 A8、A9 是 2：4 译码器（74LS139）的输入端，Y0、Y1、Y2、Y3 是译码器输出端，其电路结构如下：其中 Y0 为 SW-B，Y1 为 CE，Y2 为 LED-B，Y3 为空。（B ）微程序流程图如下：运行微程序0 0 1 LDRi 0 0 1 RS-B 0 0 1 P（1） 0 1 0 LDDR1 0 1 0 RD-B 0
30、1 0 P（2） 0 1 1 LDDR2 0 1 1 R1-B 0 1 1 P（3） 1 0 0 LDIR 1 0 0 299-B 1 0 0 P（4） 1 0 1 LOAD 1 0 1 ALU-B 1 0 1 AR 1 1 0 LDAR 1 1 0 PC-B 1 1 0 LDPC 23图 4-2 基本模型机微程序流程图（1） 微指令二进制代码表如表 4.2 所示：表 4.2微地址 S3 S2 S1 S0 M CN WE A9 A8 A B C UA5-UA000 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 001 0 0 0 0 0 0 0 1
31、 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 002 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 003 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 004 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 105 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 006 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 07 0 0 0 0 0 0 0
32、0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 110 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 111 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 112 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 113 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 014 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 015 0 0 0 0 0 0 1
33、0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 117 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 120 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 021 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 022 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 123 0 0 0 0 0 0 0
34、 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 124 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 25 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 12426 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 127 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 030 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1（2） 机器指令格式如表
35、4.3 所示：表 4.34.实验步骤（1）按图 5-3 连接实验电路（2）写程序 方法一：手动写入 先将机器指令对应的微代码正确地写入 2816 中，由于在微程序控制实验中已将微代码写入 E2PROM 芯片中，对照表 5 校验正确后就可使用。 使用控制台 KWE 和 KRD 微程序进行机器指令程序的装入和检查。A.使编程开关处于“RUN“，STEP 为“STEP ”状态，STOP 为“RUN”状态。B拨动总清开关 CLR(01)，微地址寄存器清零，程序计数器清零。然后使控制台 SWB，SWA 开关置为“01” ，按动一次启动开关 START，微地址显示灯显示“010001” ，再按动一次 ST
36、ART，微地址灯显示“010100“。此时，数据开关的内容置为要写入的机器指令，按动两次 START 键后，即完成该条指令的写入。若仔细阅读KE 的流程，就不难发现，机器指令的首地址总清后为零，以后每个循环 PC 会自动加 1，所以，每次按动 START，只有在微地址灯显25示“010100”时，才设置内容，直到所有机器指令写完。C写完程序后须进行校验。拨动总清开关 CLR(01) 后，微地址清零。PC 程序计数器清零，然后使控制台开关 SWB，SWA 为“00”，按动启动 START，微地址灯将显示 “010000”；再按START，微地址灯显示为“010010“；第 3 次按 START，
37、微地址灯显示为“010111” ，再按 START 后，此时输出单元的数码管显示为该首地址中的内容。不断按动 START，以后每个循环 PC 会自动加1，可检查后续单元内容。每次在微地址灯显示为“010000”时，是将当前地址中的机器指令写入到输出设备中显示。方法二：联机读写程序按照规定格式，将机器指令及表 5 微指令二进制表编辑成十六进制的如下格式文件。微指令格式中的微指令代码为将表 5 中的 24位微代码按从左到右分成 3 个 8 位，将此 3 个 8 位二进制代码化为相应的十六进制数即可。程 序$P4000$P4110$P420A$P4320$P440B$P4530$P460B$P474
38、0$P4800$P4A01微程序 $M00018110 $M0901ED83 $M1200A017$M0101ED82 $M0A0IED87 $M13018001$M0200C048 $M0B01ED8E $M14002018$M0300E004 $M0C01ED96 $M15070A01$M0400B005 $N0D028201 $M1600D181$M0501A206 $M0E00E00F $M17070A10$M06959A01 $M0F00A015 $M18068A11机器指令格式说明：$P 机器指令代码十六进制地址微指令格式说明：$M 微指令代码十六进制地址26$M0700E00D
39、$M1001ED92 $M18068A11$M08001001 $M1101ED94用联机软件的传送文件功能(F4)将该格式文件传入实验系统即可。(3) 运行程序方法一：单击运行(A) 单步运行程序 使编程开关处于“RUN ”状态，STEP 为“STEP”状态，STOP 为“RUN”状态。 拨动总清开关 CLR(01)，微地址清零，程序计数器清零。程序首址为 00H。 单步运行一条微指令，每按动一次 START 键，即单步运行一条微指令。对照微程序流程图，观察微地址显示灯是否和流程一致。 当运行结束后，可检查存数单元(0BH)中的结果是否和理论值一致。(B) 连续运行程序 使“STATE UN
40、IT”中的 STEP 开关置为“EXEC”状态。STOP 开关置为“RUN ”状态。 拨动 CLR 开关，清微地址及程序计数器，然后按动START，系统连续运行程序，稍后将 STOP 拨至“STOP”时，系统停机。 停机后，可检查存数单元(0BH)结果是否正确。方法二：联机运行运行程序时，进入软件界面，装载机器指令及微指令，选择“【运行】【通路图】【复杂模型机】 ”功能菜单打开相应动态数据通路图，按相应功能建即可联机运行、监控、调试程序。(软件使用说明请看( 用户手册)总清开关 CLR 清零（101）后，将使程序首地址和微程序地址为 00H，程序可从头开始运行。27图 5-3 实验接线图 （6
41、） 实验总结28通过第一个和第二个实验掌握了带进位控制的算术运算功能发生器的功能，掌握了按指定的数据完成几种指定的算术运算。而且真切地知道了实验真得很需要耐心和细心，特别是这个实验要在操作前先对进位标志清零，否则实验一就全部失败了。通过第三个实验掌握了静态存储器的工作特性及使用方法，掌握了半导体随机存储器怎样存储和读出数据。这次实验比前两次做实验信心多了很多，而且发现自己对计算机的实验感兴趣了。在做实验之前，需要把实验原理先弄清楚，也加强了自己的动手能力。当然耐心和细心是缺少不了的。有了之前做实验的经验，第三次实验的开始工作做得挺好的。接线接得很快，因为已经对线路位置有了多少的解了，不用像以前
42、那样要一个一个的找。接着是搞清楚各控制端的状态，这在老师的讲解和与同学的交流下，我也一一弄懂了。最后是向存储单元写入数据和读出存储器单元内容，这是这次实验的重点。通过做这个操作我知道了如何写入和读出操作过程。第四个实验的原理比较复杂和实验的内容比较难，而且比较难理解，所以在实验过程中遇到了很大的问题，接完线以后也不知道该如何进行操作了。不过在老师的指导下和与同学的交流，其中的问题也迎刃而解了。在这探讨问题的过程中，可以感觉到自己真得学到很多了。不懂要积极主动地向别人学习，这也是很重要的。弄清楚每一步的原理，使成功完成实验的前提。同时实验也加强了自己的动手能力。第五个实验是个综合性的实验，开始自己以为会很难。因为首先这次实验的接线很多，很复杂，如果一不留意就会很容易出差错。于是在接线的时候都特别小心翼翼。不过功夫不负有心人，测试数据都是正确的。接着按着课件一步步做下去，结果也正确了。这时候发现实验其实也不难，只要认真细心，真得可以做好的。实验加强了自己的动手能力，也巩固和深化了自己的知识结构。参考文献1. 计算机组成原理 唐朔飞 编著2. 计算机组成原理实验指导书3. 计算机组成原理与系统结构实验指导书
