实验五_指令部件模块实验
实验五指令部件模块实验
一、实验目的
⒈掌握指令部件IU（PC，IR，ID）的组成方式。
⒉熟悉指令操作码产生微程序入口地址的工作过程。
二、实验要求
按照实验步骤完成实验项目，完成将数据打入IR寄存器的数据打入PC指针式寄存器，PC指针自动加1。
三、指令部件模块的构成
⑴如图4-1所示，2片74LS163连接成8位PC程序计数器，其输出端经三态门（245）与8位输入端共用8芯扁平线与BUS总线接口相连接。
图4-1程序计数器PC（IP）单元
2片74LS163组成了PC程序计数器，它有LDPC、LOAD信号，脉冲T3来控制PC 指针的装载和加1操作。在“L”状态下，由8位置数开关装入起始地址，当LOAD=1、LDPC=1时，按【单步】命令键，在T3上升沿把数据开关的内容装入PC。当CBA=001、LOAD=0、LDPC=1、LDAR=1时，按【单步】命令键，在单周期四节拍时序的T2时刻打开PC-B三态门，在T3时刻PC值通过总线打入地址寄存器、同时PC值加1。
⑵如图4-2所示，1片74LS273作为指令寄存器单元，其8位输入端与BUS总线之间实验装置已作连接，其输出端用一8芯扁平线与SE5~SE0接口连接。
图4-2指令寄存器单元
指令数据寄存器IR(74LS273)的LDIR为电平正跳变时，把来自数据总线的数据打入寄存器IR，IR的输出就作为本系统内的8位指令I7~I0。在本系统内由这8位指令（可最多译码256条不同的指令），通过编码可对应这些指令在微程序存储器中的入口地址，并且输出相应的微控制指令。
⑶1片74LS74用来实现多种条件的跳转指令（JZ、JC等跳转指令）。
图4-3A CY、零标志锁存原理图
74LS74芯片是双D触发器，其中一组是锁存进位位CY标志，另一组是锁存零标志(Z)可通过AR来控制JC和JZ建立，以实现条件跳转的指令。
⑷1片74LS74用来实现开中断、关中断、中断服务。
图4-3B中断控制电路图
74LS74芯片是双D触发器，其中一组锁存开中断标志，另一组锁存中断服务标志，通过LOAD来控制EA、ED的建立，以实现中断响应与中断服务。
四、实验连接
图 4-4 实验连线示意图
按图4-4所示，连接实验电路：
① 总线接口连接：用8芯扁平线连接图8-4中所有标明“”或“”图案的总线接口。
② 控制线与时钟信号“
”连接：用双头实验导线连接图8-4中所有标明“”或“”图案的插孔（注：Dais-CMH 的时钟信号已作内部连接）。
五、实验内容
在闪动的“P.”状态下按动【增址】命令键 ，使LED 显示器自左向右第4位显示提示符“L ”，表示本装置已进入手动单元实验状态。
（一）程序计数器（PC 值）的置数、输出与加1
⑴ PC 值的写入
拨动二进制数据开关向程序计数单元置数（置数灯亮表示它所对应的数据位为“1”、反之为零）。具体操作步骤图示如下：
注：【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲
⑵ PC 值的读出
关闭数据输入三态(SW-B=0)、CE 保持为0、LOAD=0、LDPC=0、CBA=001时，按【单步】键，打开PC-B 缓冲输出门，数据总线单元应显示00000000；
⑶ PC 值送地址寄存器并加1
在保持PC 值读出的开关状态下，置LDAR=1、LDPC=1，按【单步】命令键，在T3节拍把当前数据总线的内容（即PC ）打入地址锁存器，地址总线单元的显示器应显示00H ，在T3节拍的上升沿PC 计数器加1，PC 单元的显示器应显示01H 。
（二）指令码的打入与散转
按微程序流程图7-2所示的微控制流程，对指令译码寄存器IR 分别打入微控制流程定义的操作码20H 、40H 、60H 、80H 、0A0H ，然后根据流程图定义的基地址08H 置入数据开关，按【单步】键，在机器周期的T2节拍把基地址08H 打入微地址锁存器，在机器周期T4节拍按微控制流程对IR 指令寄存器的内容进行测试和判别，使后续微地址转向与操作码相对应的微程序入口地址。举例操作如下：
⑴ 当IR 寄存器为20H 、微地址为08H ，按【单步】键后微地址为09H 。
⑵当IR寄存器为60H、微地址为08H，按【单步】键后微地址为0BH。
注：【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲六、实验思考题
思考题 8.1 简述指令分析过程的控制流程是如何进行的？
微程序控制器实验
计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术 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 一、实验目的与要求 实验目的 （1）掌握微程序控制器的组成原理 （2）掌握微程序控制器的编制、写入，观察微程序的运行过程 实验要求 （1）实验之前，应认真准备，写出实验步骤和具体设计内容，否则实验效率会很低，一次实验时间根本无法完成实验任务,即使基本做对了，也很难说懂得了些什么重要教学内容； （2）应在实验前掌握所有控制信号的作用，写出实验预习报告并带入实验室； （3）实验过程中，应认真进行实验操作，既不要因为粗心造成短路等事故而损坏设备，又要仔细思考实验有关内容，把自己想不明白的问题通过实验理解清楚； （4）实验之后，应认真思考总结，写出实验报告，包括实验步骤和具体实验结果，遇到的问题和分析与解决思路。还应写出自己的心得体会，也可以对教学实验提出新的建议等。实验报告要交给教师评阅后并给出实验成绩； 二、实验逻辑原理图与分析 画实验逻辑原理图
逻辑原理图分析 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) （1）连接实验线路，检查无误后接通电源。如果有警报声响起，说明有总线竞争现象，应关闭电源，检查连线，直至错误排除。 （2）对微控制器进行读写操作，分两种情况：手动读写和联机读写。 1、手动读写
微机原理实验一报告
2.1 寻址方式与基本指令实验 2.1.1 实验目的 1、熟悉80x86寻址方式及基本指令的功能，进一步理解和巩固课堂学习内容。 2、掌握汇编语言程序设计上机过程, 掌握汇编语言源程序结构，为后续汇编语言程序设计 打好基础。 3、熟悉Microsoft的DEBUG或Borland的Turbo DEBUG调试工具的使用方法 2.1.2 实验预习要求 1、认真阅读本书第一部分第1章，熟悉汇编语言程序设计上机步骤。 2、认真阅读本书第三部分，熟悉DEBUG调试工具的使用方法。 3、复习80x86操作数寻址方式及基本指令（数据传送、算术运算和逻辑运算等）。 4、了解实验内容，并在实验前根据课堂所学知识回答有关问题（个别取决于程序实际运行 环境的问题除外），以便在实验时进行验证。 2.1.3 实验内容 1、读懂下面的源程序，使用EDIT生成名为EX11.ASM的源程序，汇编生成EX11.OBJ文件和EX11.LST文件，连接生成ＥＸ１１.EXE文件，用EXIT打开EX11.LST文件，了解.LST 文件包含的信息，使用DEBUG调试工具单步执行EX11.EXE程序，注意观察IP值的变化，并回答下列问题。 ○1程序装入后，代码段寄存器CS的内容为1138H，代码段第一条可执行指令“MOV AX DA TA”对应的机器代码为0000B83711H，它是一个——字节指令，注意观察执行该指令是IP 值的变化情况，该指令源操作数DATA的寻址方式是立即数寻址方式，其值是1137。 ○2执行完“MOVＤＳDA TA”指令后，数据段寄存器DS的内容为1127H，源程序在数据段中定义的数据82H、68H和88H被装入的存储单元的物理地址分别为11270H、11271H和11272H。 ○3程序中第一条“ADDＡＬ［BX］”指令对应的机器代码为0008 8A07H，它是一个四字节指令，注意观察执行该指令时IP值的变化情况；该指令中源操作数的寻址方式为寄存器间接寻址方式，该操作数所在的存储单元的逻辑地址（DS）：（BX）为1137：0000，其物理地址为11370Ｈ，执行完该指令后（ＡＬ）＝37Ｈ，ＣＦ＝0Ｈ，ＯＦ＝0Ｈ，ＺＦ＝0Ｈ，ＳＦ＝0Ｈ，AF=0H，PF=0H；计算结果正确，结果是负数 ○4执行完第二条“ADD AL [BX]”指令后（ＡＬ）＝82Ｈ，ＣＦ＝0Ｈ，ＯＦ＝0Ｈ，ＺＦ＝0Ｈ，ＳＦ＝1Ｈ，AF=0H，PF=0H；计算结果正确，结果是负数 ○5指令“MOV SUM，AL”中，目的操作数的寻址方式为寄存器直接寻址方式。该指令执行完后，注意观察（DS）：0003H单元中值的变化，该单元值变为00H。 DA TA SEGMENT NUM DB 82H,68H,88H SUM DB ? DA TA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DA TA START: MOV AX,DA TA MOV DS,AX
汇编实验五条件转移指令
汇编实验五条件转移指令
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 1
实 验 报 告 ── 学年 第 学期 实 验 课 程 汇编语言 学 生 姓 名 123 实 验 项 目 条件转移指令 学 院 计算机科学技术 实 验 性 质 专业选修课 班 级 学 号 实 验 地 点 同 组 人 数 1 第 组 实 验 日 期 第周 星期 第 节 成 绩 5 环 境 参 数 Dosbox-0.74 Masm 5.0 一、实验目的及要求 二、实验原理、实验内容 三、实验仪器设备及材料 四、操作方法与实验步骤 五、实验数据记录及处理 六、实验结果分析及讨论 一、实验目的: 1．8088指令:JZ,JNZ,JC,JNC,CMP,SHR 。 2．程序:用字符搜索法确定字符串长度。 3．程序:16进制数化为ASCII 码的一般方法。 二：实验任务 1．自编程序:修改实验准备程序（二）,使除了以16进制数形式显示内存内容外,还能在其右边显示该16进制码所对应的ASCII 字符,07-0D 的控制字符用'.'代替。 源代码：
DATA SEGMENT DATA ENDS STACKS SEGMENT STACK STACKS ENDS CODE SEGMENT 'code' ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKS START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV SI,0H MOV BL,10H LOP:MOV DL,[SI] ;先处理高四位 MOV CL,4H SHR DL,CL ;右移四位 CMP DL,0AH ;判断是‘0’-‘9’还是‘a'-’f‘ JC J1 ;是0-9 跳转 ADD DL,7H ;是a-f 要多加7 因为‘9’为 390h ‘A' 为41h 相差7h J1: ADD DL,30H ;以'0'为基址 MOV AH,2H ;输出高四位的ASCII码 INT 21H MOV DL,[SI] ;处理第四位 AND DL,0FH CMP DL,0AH ;同上
计算机组成原理-指令扩展实验解析
《计算机组成原理A》课程设计性实验报告 开课实验室：计算机组成原理实验室年月日 实验题目指令扩展实验 一、实验目的 深入了解教学计算机微程序控制器的组成和设计技术，包括Am2910器件的功能与具体用法，教学计算机的总体组成和部件之间的连接方法，总之应该深入理解控制器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。 二、设备与环境 TEC-XP+教学机，微机(装有Windows XP、ISPLEVER、ispVM System等软件)。 三、实验内容 在现有的基本指令系统上，扩展2条指令，分别是： 指令一：NXOR DR,SR ，其功能是（DR⊕SR） DR 。 指令二: SWRM DR,[SR] ,其功能是DR与[SR]的值互换，实现寄存器与内存单元（通过间接寻址方式）之间的数据传送。 四、实验步骤 1、CPU模型
2、微程序控制器组成原理框图 3、机器指令与微指令关系 ① PC:存放下一条机器指令的地址（向指令存储器提供指令地 址）。 ②指令存储器：（存放所有机器指令），经地址译码，选中相 应存储单元，取出相应机器指令，送入指令寄存器IR。 ③指令寄存器IR：存放正在执行的机器指令。机器指令包含 两个字段：操作码（OP）、地址码。 ④由操作码（OP）映射得到微地址（译码过程），即机器指令 所对应的微程序入口地址，存入微地址寄存器。 ⑤控制存储器存放所有的微程序，经地址译码读出一条微指 令。 ⑥由控制存储器读出的一条微指令存入微指令寄存器。 4、教学机TEC-XP的控制器提供的控制信号（微指令格式） ① B0-B5字段：DC1:CPU内部总线数据来源选择控制，详 见表1-1；DC2:专用寄存器接收控制，详见表1-2。 ② B6-B11字段：SSH SCI:最低进位输入、移位输入控制 信号，详见表2-1；SST：状态寄存器控制信号，详见表 2-2。 ③ B12-B19字段：A口：0000表示不使用寄存器，1000 表示取IR中的SR，0100表示R4(SP),0101表示R5（PC）；B口：0000表示不使用寄存器，1000表示取IR中的DR，0100表示R4(SP),0101表示R5（PC）。
实验一 可编程控制器的基本指令编程练习 - 云南农业.
可编程控制器原理及应用实验指导书 苏红梅邹欢编 云南农业大学工程技术学院 2008年8月
目录 第一章可编程控制器的概述 (1) 第二章可编程控制器基本指令简介 (6) 第三章实验内容 (7) 实验一可编程控制器的基本指令编程练习 (7) 实验三 LED数码显示控制 (10) 实验四三相鼠笼式异步电动机星/三角换接起动控制 (12) 实验五十字路口交通灯控制 (13)
第一章 可编程控制器的概述 可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller ，简称PLC 。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。 一、可编程控制器的基本结构 可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。 接触器电磁阀指示灯电源 电源 限位开关选择开关按钮 1、CPU 模块 CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。 2、I/O 模块 I/O 模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU 模块的桥梁。输
微程序控制器的设计与实现
微程序控制器的设计与实现 一、设计目的 1、巩固和深刻理解“计算机组成原理”课程所讲解的原理， 加深对计算机各模块协同工作的认识。 2、掌握微程序设计的思想和具体流程、操作方法。 3、培养学生独立工作和创新思维的能力，取得设计与调试的 实践经验。 4、尝试利用编程实现微程序指令的识别和解释的工作流程。 二、设计内容 按照要求设计一指令系统，该指令系统能够实现数据传送，进行加、减运算和无条件转移，具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。 三、设计具体要求 1、仔细复习所学过的理论知识，掌握微程序设计的思想，并根、 据掌握的理论写出要设计的指令系统的微程序流程。指令系统至少要包括六条指令，具有上述功能和寻址方式。 2、根据微操作流程及给定的微指令格式写出相应的微程序 3、将所设计的微程序在虚拟环境中运行调试程序，并给出测试思 路和具体程序段 4、撰写课程设计报告。
四、设计环境 1、伟福COP2000型组成原理实验仪，COP2000虚拟软件。 2、VC开发环境或者Java开发环境。 五、设计方案 （1）设计思想 编写一个指令系统，根据所编写的指令的功能来设计相应的微程序。首先利用MOV传送指令来给寄存器和累加器传送立即数，实现立即数寻址；利用寄存器寻址方式，用ADDC指令对两者进行相加运算；利用寄存器间接寻址方式，用SUB指令实现减运算；利用累加器寻址方式，用CPL指令实现对累加器寻址；利用存储器寻址方式，用JMP 指令实现程序的无条件跳转。这样，所要设计的指令系统的功能就全部实现了。 （2）微指令格式 采用水平微指令格式的设计，一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令，叫做水平型微指令。其一般格式如下： 按照控制字段的编码方法不同，水平型微指令又分为三种：全水平型(不译法)微指令，字段译码法水平型微指令，以及直接和译码相混合的水平型微指令。 （3）24个微指令的意义 COP2000 模型机包括了一个标准CPU 所具备所有部件，这些部件包括：运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右
实验二 基本指令操作
L1 L2L3L4L8 L7L12 L5 L6L11L10L9 实验二 基本指令编程 一、实验目的： 进一步熟悉STEP7-Micro/WIN 编程软件的使用方法，掌握S7-200 SMART PLC 的结构和接线方法，用PLC 构成喷泉控制系统。 二、实训器材： （1）PLC 实验箱一台。 （2）安装了STEP7-Micro/WIN 编程软件的计算机一台。 （3）下载用网线1根。 三、实验内容： 1、控制要求，如图的喷泉设置，工作要求为 隔灯闪烁：L1亮0.5s 后灭，接着L2亮0.5s 后灭，接着L3亮0.5s 后灭，接着L4亮0.5s 后灭， 接着L5、L9亮0.5s 后灭，接着L6、L10亮0.5s 后 灭，接着L7、L11亮0.5s 后灭，接着L8、L12亮 0.5s 后灭，L1亮0.5s 后灭，如此循环下去。 2．I/O 分配 输入 输出 起动按钮：I0.0 L1：Q0.0 L5、L9： Q0.4 停止按钮：I0.1 L2：Q0.1 L6、L10：Q0.5 L3：Q0.2 L7、L11：Q0.6 L4：Q0.3 L8、L12：Q0.7 3．按图所示完成电源接线。 图1 电路电源接线电路图 按照I/O 分配完成输入输出接线。 4．完成梯形图程序输入。以下为参考梯形图程序：
图2 喷泉梯形图 5. 建立通信 1）在项目树中选择“系统块”修改CPU的型号为实验箱的型号，CPU CR40. 2）：建立通信连接：S7-200 SMART CPU 可以通过以太网电缆与安装有STEP7 Micro/WIN SMART 的编程设备进行通信连接。 3）建立 Micro/WIN SMART 与 CPU 的连接
实验四 微程序控制器原理实验
2015 年 5 月 24 日 课程名称：计算机组成原理实验名称：微程序控制器原理实验 班级：学号：姓名： 指导教师评定：_________________ 签名：_____________________ 一、实验目的： 1．掌握微程序控制器的组成及工作过程； 2．通过用单步方式执行若干条微指令的实验，理解微程序控制器的工作原理。 二、预习要求： 1．复习微程序控制器工作原理； 2．预习本电路中所用到的各种芯片的技术资料。 三、实验设备： EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一台，连接线若干。 四、电路组成： 微程序控制器的原理图见图4-1（a）、4-1（b）、4-1（c）。 图4-1（a）控制存储器电路
图4-1（b）微地址形成电路 图4-1（c）微指令译码电路 以上电路除一片三态输出8D触发器74LS374、三片EFPROM2816和一片三态门74LS245，其余逻辑控制电路均集成于EP1K10内部。28C16、74LS374、74LS245
芯片的技术资料分别见图4-2~图4-4. 图4-2（a ）28C16引脚 图4-2（b ） 28C16引脚说明 工作方式 /CE /OE /WE 输入/输出 读 后 备 字 节 写 字节擦除 写 禁 止 写 禁 止 输出禁止 L L H H × × L H L L 12V L × × H × L × × H × 数据输出 高 阻 数据输入 高 阻 高 阻 高 阻 高 阻 图4-2（c ）28C16工作方式选择 图4-5（a ）74LS374引脚 图4-5（b ）74LS374功能
图4-8（a）74LS245引脚图4-8（b）74LS245功能 五、工作原理： 1．写入微指令 在写入状态下，图4-1（a）中K2须为高电平状态，K3必须接至脉冲/T1端，否则无法写入。MS1-MS24为24位写入微代码，由24位微代码开关（此次实验采用开关方式）。uA5-uA0为写入微地址，采用开关方式则由微地址开关提供。K1须接低电平使74LS374有效，在脉冲T1时刻，uAJ1的数据被锁存形成微地址（如图4-1（b）所示），同时写脉冲将24位微代码写入当前微地址中（如图4-1（a）所示）。 2．读出微指令 在写入状态下，图4-1（a）中K2须为低电平状态，K3须接至高电平。 K1须接低电平使74LS374有效，在脉冲T1时刻，uAJ1的数据被锁存形成微地址uA5-uA0（如图4-1（b）所示），同时将当前微地址的24位微代码由MS1-MS24输出。 3．运行微指令 在运行状态下，K2接低电平，K3接高电平。K1接高电平。使控制存储器2816处于读出状态，74LS374无效因而微地址由微程序内部产生。在脉冲T1时刻，当前地址的微代码由MS1-MS24输出；T2时刻将MS24-MS7打入18位寄存器中，然后译码输出各种控制信号（如图4-1（c）所示，控制信号功能见实验五）；在同一时刻MS6-MS1被锁存，然后在T3时刻，由指令译码器输出的SA5-SA0将其中某几个触发器的输出端强制置位，从而形成新的微地址uA5-uA0，这就是将要运行的下一条微代码的地址。当下一个脉冲T1来到
5控制转移指令实验
2.5 控制转移指令实验 一、实验目的 ·掌握无条件转移指令和条件转移指令的使用。 ·掌握调用指令和返回指令的使用。 ·掌握用Keil调试汇编源程序的方法。 ·掌握用Proteus调试汇编源程序的方法。 二、实验预备知识 无条件转移指令是指当程序执行到该指令时，程序无条件转移到指令所提供的地址处执行。有长转移指令( LJMP)、绝对转移指令(AJMP)和相对转移指令(SJMP)三种。 条件转移指令是指根据给出的条件进行判断，若条件满足，则程序转向由偏移量确定的目的地址处去执行；若条件不满足，程序将不会转移，而是按原顺序执行。相对偏移量为一个带符号的8位数，偏移范围为-128～十127，共256个字节。共有三种： ◇累加器A判零转移指令(JZ、JNZ)。该指令对累加器A的内容为零和不为零进行检测并转移，不改变累加器A的内容，也不影响任何标志位。 ◇减l非零转移指令又称循环转移指令( DJNZ)。该指令是把源操作数减1，结果送回到源操作数中去；并判断结果是否为O，若不为O则转移到目标地址，继续执行循环程序；若为0则终止循环程序的执行。 ◇比较转移指令(CJNE)。该指令对指定的目的字节和源字节进行比较，若它们的值不相等，则转移。 把具有一定功能的公用程序段作为子程序，在主程序中采用调用指令( LCALL、 ACALL)调用子程序，子程序的最后一条指令为返回主程序指令(RET)。 长调用指令( LCALL)的执行过程是先将(PC)+3→PC，指向下一指令地址；再将把下一指令的16位地址（断点）压入堆栈，先压人PC0～7低位地址，后压入PC8～15高位地址，(SP)十2→SP;最后将指令中给出的16位目标地址addr16送入程序计数器PC。从而使程序转向目标地址addr16去执行被调用的子程序。 子程序返回指令(RET)的作用是将栈顶的断点地址送PC，于是，子程序返回主程序继续执行。 三、实验内容 根据控制转移类指令的不同用途，分别编写二个小程序，以完成程序在不同条件下的转移、调用。 1．参考程序1——累加器A判零转移指令和无条件转移指令 (1)将立即数#01H传送至A中。 (2)判断A中的内容，若(A)=OOH，则顺序执行MOV A，#02H指令；若(A)≠ OOH，则转移执行DEC A指令；循环往复执行相关指令。 2．参考程序2——减1非零转移指令、调用指令和返回指令 (1)将片内RAM20H～22H单元全部送入立即数#11H。 (2)调用子程序将立即数#55H传送至片内RAM22H单元中。 (3)返回主程序将立即数#55H分别传送至片内RAM20H、21H单元中。 四、买验参考程序
微程序控制器实验报告 (2)
组成原理No、4实验－-- 微程序控制器实验 组员: 组号:２1号 时间:周二5、６节?
【实验目的】 (1)掌握时序发生器的组成原理。 (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、观察微程序的运行情况 【实验设备】 TDN-CＭ++, 【实验原理】 微程序控制器的基本任务就是完成当前指令的翻译与执行,即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列,以完成数据传输与各种处理操作。它的执行方法就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,这种表示称为微指令。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,该存储器称为控制存储器。 实验所用的时序控制电路框图如图1 所示, 可产生四个等间隔的时序信号TS1~TS4。在 图1中,为时钟信号,由实验台左上方的 方波信号源提供,可产生频率及脉宽可调额 方波信号;STEP就是来自实验板上方中部的 一个二进制开关STEP的模拟信号;SＴＡRT 键就是来自实验板上方左部的一个微动开关 ＳTART的按键信号。当STEP开关为EXＥＣ(0)时,一旦按下ＳTART启动键,时序信号ＴＳ1~TS4将周而复始地发送出去。当ＳＴＥP为STEP(1)时,按下STＡRT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了。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,如果STＥP开关置“ＳTEＰ”,会使机器停机,CLR开关执行1→0→１操作可以使时序清零。时序状态图如下图所示。 ?由于时序电路的内部线路已经连好,因此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入端H２３上,按动启动 键ＳＴＡＲT后,就可产生时序信号TＳ１~TＳ4、时序电路的CLＲ已接至CLR 模拟开关上。 ?编程开关具有三种状态:PRＯM(编程)、ＲＥAD(校验)与RUN(运行)。 微指令格式如 下: 【实验步骤】
实验一--掌握DEBUG-的基本命令及其功能
实验一掌握DEBUG 基本命令及其功能【上篇】查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程 一．实验目的： 掌握DEBUG 的基本命令及其功能 掌握win7 win8 使用DEBUG功能 二．实验内容： 1. 预备知识：Debug的使用 (1) 什么是Debug? Debug是DOS、Windows都提供的实模式(8086方式)程序的调试工具。使用它，可以查看CPU各种寄存器中的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。 (2) 我们用到的Debug功能 ●用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容； ●用Debug的D命令查看内存中的内容； ●用Debug的E命令改写内存中的内容； ●用Debug的U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令； ●用Debug的T命令执行一条机器指令； ●用Debug的A命令以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令。 (3) 进入Debug Debug是在DOS方式下使用的程序。我们在进入Debug前，应先进入到DOS方式。用以下方式可以进入DOS： ①重新启动计算机，进入DOS方式，此时进入的是实模式的DOS。 ②在Windows中进入DOS方式，此时进入的是虚拟8086模式的DOS。 三.实验任务 1. 从网上下载Dosbox和debug.exe(文件夹中有)。 2. debug.exe放在D:根目录，然后安装，安装完成以后，点击快捷方式进入Dos界面：
3.输入mount c d:\ 接着输入c: Dosbox 5.接着，你就可以使用Debug: debug 6.备注：debug.exe放在D:根目录下，你也可以把debug.exe放在任何一个文件夹下面。 其中这个文件夹就是mount c d:所对应的。 一.(1) 使用Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU 中相关寄存器中内容的变化。（逐条执行，每条指令执行结果截图） 机器码汇编指令 b8 20 4e mov ax,4E20H 05 16 14 add ax,1416H bb 00 20 mov bx,2000H 01 d8 add ax,bx 89 c3 mov bx,ax
计算机组成原理实验
实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的： 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求： 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤： 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。
在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步： 1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如：在命令行提示符状态下输入： A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入如下形式的程序： 2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 2004: ADD R0，R1 2005: AND R0，R1 2006: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET 指令 2007:（直接敲回车键，结束A 命令输入程序的操作过程） 若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址
五邑大学计算机组成原理实验报告三：微程序控制器实验
《计算机组成原理》 实验报告 学院：计算机学院 专业：计算机科学与技术 班级学号：150801 3115000820 学生姓名：黄家燊 实验日期：2016.12.25 指导老师：李鹤喜 五邑大学计算机学院计算机组成原理实验室
实验一 一、实验名称：微程序控制器实验 二、实验目的 (1)掌握微程序控制器的功能、组成知识。 （2）掌握为程序的编制、写入、观察微程序的运行 二、实验设备： PC机一台，TD-CM3+实验系统一套 三、实验原理： 微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件的为命令序列，完成数据传送和个汇总处理操作，他的执行方法是将控制各部件的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照及其指令一眼，用数字代码的形式表示，这种表示陈伟微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令，这种为指令序列称作为程序。微程序存储在一种专用的存储器中，成为控制储存器 四、实验步骤 1.对为控制器进行读写操作： （1）手动读写： ①按图连线：
②将MC单元编程开关置为“编程”档，时序单元状态开关置为“单步”档，ADDR 单元状态开关置为“置数”档 ③使用ADDR单元的低六位SA5…SA0给出微地址MA5…MA0，微地址可以通过MC 单元的MA5…MA0微地址灯显示 ④CON单元SD27…SD20，SD17…SD10，SD07…SD00开关上置24位微代码，待写入值由MC单元的M23…M024位LED灯显示 ⑤启动时序电路（按动一次TS按钮），即将微代码写入到E2PROM2816的相应地址对应单元中 ⑥重复③④⑤三步，将下图微代码写入2816芯片中 二进制代码表 （2）联机读写： ①将微程序写入文件，联机软件提供了微程序下载功能，以代替手动读写微控制器，但微程序得以指定的格式写入 本次试验的微程序如下： ：//************************************************************// :// // :// 微控器实验指令文件 // ：// // ：//************************************************************// ：//***************Start Of MicroController Data****************//
单片机实验5个
HEFEI UNIVERSITY 单片机实训 题目单片机应用技术实验 系别电子信息与电气工程系 专业自动化 班级自动化（）班 成员 学号 指导老师储忠 完成时间2011-6-20
实验内容及要求 实验一构建单片机最小系统和实验环境熟悉 1、熟悉单片机最小系统的组成和工作原理，熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。 2、作出单片机最小系统的组成原理图，分析其各构成单元的工作原理。 3、熟悉MCS51汇编指令。 4、进行存储单元数据传输实验，编写程序。 5、运行程序，验证译码的正确性。 实验二跑马灯实验及74HC138译码器 跑马灯实验： 1、熟悉集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。 2、8个指示灯，循环点亮，瞬间只有一个灯亮。 3、观察实验结果，验证程序是否正确。 74HC138译码器实验： 1、设计74HC138接口电路，编写程序：使用单片机的P1.0、P1.1、P1.2控制74HC138的数据输入端，通过译码产生8选1个选通信号，轮流点亮8个LED指示灯。 2、运行程序，验证译码的正确性。 实验三8255控制交通灯实验 1、设计8255接口电路，编写程序：使用8255的PA0.. 2、PA5..7控制LED指示灯，实现交通灯功能。 2、连接线路验证8255的功能，熟悉它的使用方法。 实验四8253方波实验 1、设计接口电路，编写程序：使用8253的计数器0和计数器1实现对输入时钟频率的两级分频，得到一个周期为1秒的方波，用此方波控制蜂鸣器，发出报警信号，也可以将输入脚接到逻辑笔上来检验程序是否正确。 2、连接线路，验证8253的功能，熟悉它的使用方法。
实验四 常规型微程序控制器组成实验
实验员述职报告 实验四常规型微程序控制器组成实验 一、实验目的 1.掌握时序发生器的组成原理。 2.掌握微程序控制器的组成原理。 二、实验电路 1.时序发生器 本实验所用的时序电路见图3.4。电路由一个500KHz晶振、2片GAL22V10、一片74LS390组成，可产生两级等间隔时序信号T1-T4、W1-W3，其中一个W由一轮T1-T4组成，相当于一个微指令周期或硬连线控制器的一拍，而一轮W1-W3可以执行硬连线控制器的一条机器指令。另外，供数字逻辑实验使用的时钟由MF经一片74LS390分频后产生。 图3.4 时序信号发生器 本次实验不涉及硬连线控制器，因此时序发生器中产生W1-W3的部分也可根据需要放到硬连线控制器实验中介绍。 产生时序信号T1-T4的功能集成在图中左边的一片GAL22V10中，另外它还产生节拍信号W1-W3的控制时钟CLK1。该芯片的逻辑功能用ABEL语言实现。其源程序如下：MODULE TIMER1 TITLE 'CLOCK GENERATOR T1-T4' CLK = .C.; "INPUT MF, CLR, QD, DP, TJ, DB PIN 1..6; W3 PIN 7; "OUTPUT T1, T2, T3, T4 PIN 15..18 ISTYPE 'REG'; CLK1 PIN 14 ISTYPE 'COM'; 常用软件课程设计
实验员述职报告 QD1, QD2, QDR PIN ISTYPE 'REG'; ACT PIN ISTYPE 'COM'; S = [T1, T2, T3, T4, QD1, QD2, QDR]; EQUATIONS QD1 := QD; QD2 := QD1; ACT = QD1 & !QD2; QDR := CLR & QD # CLR & QDR; T1 := CLR & T4 & ACT # CLR & T4 & ! (DP # TJ # DB & W3) & QDR; T2 := CLR & T1; T3 := CLR & T2; T4 := !CLR # T3 # T4 & !ACT & (DP #TJ# DB& W3) # !QDR; CLK1 = T1 # !CLR & MF; S.CLK = MF; END 节拍电位信号W1-W3只在硬连线控制器中使用，产生W信号的功能集成在右边一片GAL22V10中，用ABEL语言实现。其源程序如下： MODULE TIMER2 //头部 TITLE 'CLOCK GENERATOR W1-W3' DECLARATIONS //说明部 CLK = .C.; "INPUT CLK1, CLR, SKIP PIN 1..3; "OUTPUT W1, W2, W3 PIN 16..18 ISTYPE 'REG'; W = [W1, W2, W3]; EQUATIONS //逻辑描述部 W1 := CLR & W3; W2 := CLR & W1 & !SKIP; W3 := !CLR # W2 # W1 & SKIP; W.CLK = CLK1; END TIMER2 //结束部 左边GAL的时钟输入MF是晶振的输出，频率为500KHz。T1-T4的脉宽为2μs。CLR实际上是控制台的CLR#信号，因为ABEL语言的书写关系改为CLR，仍为低有效。CLR#＝0将系统复位，此时时序停在T4、W3，微程序地址为000000B。建议每次实验台加电后，先按CLR#复位一次。实验台上CLR#到时序电路的连接已连好。 对时序发生器TJ输入引脚的连接要慎重，当不需要暂停微程序的运行时，将它接地；常用软件课程设计
实验二 常用命令操作实验报告
实验二 常用命令操作实验报告 1、 实验目的 1. 熟悉Linux文件系统结构 2. 掌握文本操作命令 3. 掌握文件、目录操作命令 2、 实验内容 1. 显示、改变文件目录 2. 显示文本文件 3. 匹配文本文件 4. 文本文件排序 5. 复制、删除、移动文件 6. 复制、删除、移动目录文件 7. 建立硬连接、符号连接文件，理解文件i节点和链接数 3、 实验准备 1. 从20 2.117.179.110下载SSH客户端软件PieTTy.exe，使用该虚拟 终端登录主机120.95.134.104完成本实验 2. 主机120.95.134.104目录/var/xg11x下保存了本实验用到文件4、 步骤和要求 1. 登录主机120.95.134.104 用户名：学号 口令：学号 2. 练习cd、ls、pwd命令，理解显示信息意义 命令显示信息以及意义 mesg n决定是否允许其他人传讯息到自己的终端机介面。 y允许讯息传到终端机介面上；n不允许讯息传到终 端机介面上 。
pwd显示当前的工作路径为/home/2011013304 cd / 进入根目录 pwd显示当前工作路径为/ cd /home进入home目录 pwd显示当前工作路径为/home cd 个人学号进入用户主目录 pwd显示当前工作路径为/home/2011013304 cd ..返回上上级目录，即为home目录 cd /个人学号进入根目录下的2011013304文件，由于此文件在根 目录下不存在，故出错。 Cd返回用户主目录 cd /var/xg11x进入xg11x目录下，但此目录不存在 pwd 显示当前工作路径。仍为/home/2011013304 cd .. 返回上上级目录 pwd显示当前目录/home cd返回用户主目录 ls –l列出当前路径下的文件名称，并以长格式显示文件 信息 ls –l .列出当前路径下的文件名称，并以长格式显示文件 信息 ls –ld .列出当前目录下文件的详细信息 ls –ld /home列出/home目录下的文件详细信息 ls –ld /home/列出/home/2011013304目录下的详细信息
设计一条条件转移指令
实验报告 实验人：赵汝鹏学号： 09381052 日期： 2010-12-15 院（系）：计算机科学系专业(班级)：网络工程 实验题目：设计一条条件转移指令 一.实验目的 1.了解和掌握微程序控制器的组成和工作原理； 2.进一步了解和掌握计算机各部分的组成及相互关系； 3.了解微指令的执行过程，掌握微程序的设计方法，理解动态微程序设计的概念； 4.进一步认识和掌握计算机各指令的执行过程，搞清楚计算机的运行原理。 二.实验内容 设计一条指令，实现的功能是： 当DR=SR时，则原PC(IP)＋OFFSET－>PC； 当DR
(4) 微程序 110:DR-SR 0000 0E01 9110 0088 111:PC->AR, 如果DR=SR转114 0045 0370 9030 5002 112:PC+1->AR,如果DR
实验6_分支程序设计
实验六 分支程序设计 6.1 实验目的 （1）学习转移指令及与转移有关的寻址方式 （2）掌握分支程序的结构 （3）掌握分支程序的设计、调试方法。 6.2 预备知识 汇编语言中，实现分支的条件往往是通过标志寄存器中条件标志的不同状态反映的，执行流程的改变则是通过条件转移和无条件转移实现的。条件转移指令对前面指令影响的标志位进行判别，决定程序的流向。如果条件满足则转移，否则执行下一条指令。 下面给出与分支程序设计相关的指令以供参考。 表6-1单标志判断条件转移指令 名称 指令格式 测试条件 测试进位标志 JC tag CF=1 JNC tag CF=0 测试零标志 JZ tag ZF=1 JNZ tag ZF=0 测试溢出标志 JO tag OF=1 JNO tag OF=0 测试奇偶标志 JP/JPE PF=1 JNP/JPO PF=0 测试符号标志 JS tag SF=1 JNS tag SF=0 表6-2两数关系判断条件转移指令 类型 名称 指令格式 测试条件 相等 相等 JE/JZ tag ZF=1,X=Y 不相等 JNE/JNZ tag ZF=0,X!=Y 无符号数 低于/不高于等于 JB/JNAE tag CF=1, X