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计算机组成原理--实验八-简单模型计算机实验.doc
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2022-06-14
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实验八 简单模型计算机实验 1. 实验目的 1) 通过实验分析简单模型机结构,了解计算机的工作原理。 2) 掌握计算机微程序控制器的控制方法,掌握计算机指令执行过程 2. 实验原理 基本整机模型数据框图如图所示,计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成, CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列 来完成,即一条机器指令对应一个微程序。 数据的通路从程序计数器PC的地址送到主存的地址寄存器,根据地址寄存器的内容找 到相应的存储单元。 存储器中的数据是指令时,那么数据是从RAM送到总线,再从总线送到IR中。 存储器中的数据是需要加工的数据时,那么数据是从RAM送到总线,再动总线送到通 用寄存器中等待加工。 数据加工过程中,两个数据是从总线上将数据分别分时压入两个暂存器中,等待运算 部件的加工,在数据加工完成以后。运算结果是通过三太门送到总线上。 三态门的控制时由微控制器来控制。 图:模型机的数据通路图 3. 实验过程 1. 连线 按实验逻辑原理图连接以下控制信号。 1) 时钟单元(CLOCK UNIT)的T1-T4接到微程序控制单元(MAIN CO
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实验八
简单模型计算机实验
一、实验目的
1) 通过实验分析简单模型机结构,了解计算机的工作原理。
2) 掌握计算机微程序控制器的控制方法,掌握计算机指令执行过程
二、实验原理
基本整机模型数据框图如图所示,计算机数据通路的控制将由微程序控制
器来完成,CPU 从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全
部由微指令组成的序列来完成,即一条机器指令对应一个微程序。
数据的通路从程序计数器 PC 的地址送到主存的地址寄存器,根据地址寄存
器的内容找到相应的存储单元。
存储器中的数据是指令时,那么数据是从 RAM 送到总线,再从总线送到 IR
中。
存储器中的数据是需要加工的数据时,那么数据是从 RAM 送到总线,再动
总线送到通用寄存器中等待加工。
数据加工过程中,两个数据是从总线上将数据分别分时压入两个暂存器中 ,
等待运算部件的加工,在数据加工完成以后。运算结果是通过三太门送到总线
上。
三态门的控制时由微控制器来控制。
计算机组成原理--实验八-简单模型计算机实验
图:模型机的数据通路图
三、实验过程
1. 连线
按实验逻辑原理图连接以下控制信号。
1) 时钟单元(CLOCK UNIT)的 T1-T4 接到微程序控制单元(MAIN CONTROL
UNIT)的 T1-T4.
2) 手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的 KA ,KB 接到指令单元(INS UNIT)
1
计算机组成原理--实验八-简单模型计算机实验
的 KA,KB。
3) 指令单元(INS UNIT)的 J(1)-J(5)、 SE6-SE0、B-IR 接到的微程序控制
单元(MAIN CONTROL UNIT)的 J(1)-J(5)、 SE6-SE0、B-IR。
4) 输入/输出单元(INPUT/OUTPUT UNIT)IO-W,IO-R 接到微程序控制单元
(MAIN CONTROL UNIT)的 IO-W,IO-R,Ai 接到地址单元(ADDRESS UNIT)
的 A0.
5) 主 存 储 器 单 元 ( MEM UNIT ) M-W 、 M-R 接 到 微 程 序 控 制 单 元 ( MAIN
CONTROL UNIT)的 M-W、M-R,A7-A0 接到地址单元(ADDRESS UNIT)的
A7-A0.
6) 地址单元(ADDRESS UNIT)的 B-AR、B-PC、PC+1、PC-B 接到微程序控制单
元(MAIN CONTROLUNIT)的 B-AR、B-PC、PC+1、PC-B.
7) 通用寄存器单元(REG UNIT)的 B-R、R0-B 接到微程序控制单元(MAIN
CONTROL UNIT)的 B-DR、DR-B。
8) 把算术逻辑单元(ALU UNIT)的 B-DA1、B-A2、ALU-B、Cycn、CyNCn、S3-
S0 、 M 、Ci 接到 微程 序 控制 单 元( MAIN CONTROL UNIT ) 的 B-DA1 、B-
A2、ALU-B、Cycn、CyNCn、S3-S0、M、Ci。
2. 写入、检验微代码
这项操作与实验七的操作过程相同
3. 装入机器指令汇编程序操作
1) 微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)编程开关置于“RUN”状态。
2) 手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的“STEP/RUN”开关置于“STEP”状态。
3) 手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的 KA,KB 开关置于 1、0 写主存储器
状态。
4) 拨动 开关从1 1—0—1,产生一个负脉冲,清零程序计数器PC、微地
址寄存器。
5) 拨动“START”按钮一次,从微程序控制存储器的 00H 微地址开始执行微指令,
暂停在 0AH 微地址处。
6) 此时在输入数据开关上拨入实验用机器指令汇编程序表中对应 00H 地址的
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是空空呀
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