计算机组成原理微程序控制单元实验报告.pdf

《计算机组成原理》实验报告——微程序控制单元 在计算机科学中，微程序控制单元是计算机硬件系统的重要组成部分，它负责解释和执行计算机指令。本实验主要关注的是微程序控制器的原理及其工作流程，旨在帮助学生掌握时序产生器的组成、微程序控制器的工作原理以及微指令的编制和格式。 实验的原理可以概括为：微程序控制单元通过微指令来控制计算机的各个部件。微地址控制是微程序控制的核心，它决定了微指令的获取和执行。在图7-7-4所示的微地址控制原理图中，微地址的打入是由操作者给出微指令的地址，这个地址被送到微地址寄存器，随后机器根据这个地址找到对应的微指令并执行。微地址的修改与转移则涉及到对微地址的更新，通过测试信号和锁存器实现地址的改变，以便执行不同的微指令序列。 实验内容包括微地址的打入操作和微地址的修改与转移两个部分。在微地址打入操作中，通过数据开关设定微指令地址，然后在机器周期的T2时刻，地址被送入微地址锁存器。而在微地址的修改与转移过程中，通过设置CBA、CE、LDIR等控制信号，可以将新的微指令地址送入指令寄存器，从而改变执行路径。 实验结果分析显示，微地址的打入和转移直接影响到指令的识别和执行。例如，通过设置不同数据开关组合，可以观察到微地址如何变化，并据此执行不同的操作，如IN和STA等。这进一步证明了微程序控制单元对于指令执行的灵活性和可编程性。 此外，实验还涉及到了中断处理和标志测试，如P (1)用于识别操作码，P (Z)测试零标志，P (I)处理中断请求，P (D)处理数据相关，P (C)处理进位标志等，这些都是计算机执行指令时需要考虑的重要因素。 本次微程序控制单元实验深入探讨了计算机内部如何通过微程序控制指令的执行，使学生对计算机的底层工作原理有了更直观的理解。通过实际操作和结果分析，加深了对微程序设计、时序产生和微地址控制等概念的认识，这对于理解和设计复杂计算机系统具有重要意义。