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实验七 CPU组成与指令系统及简单编程实验 一、实验原理 CPU 组成与指令周期实验是最复杂的一个整机实验 ,是将微程序控制器模 拟、运算器模块、存储器模块组合在一起,联成一台简单的计算机。 前面几个实验中 ,控制信号是由实验者用逻辑开关来模拟 ,以完成对数据 通路的控制 。而这次实验,数据通路的控制信号全部由微程序控制器自动完成。 CPU从内存取出一条机器指令到执行是严格按时序分时进行的,是由微指令 组成的序列来完成的,取一条机器指令对应一个微程序。我们将5条程序指令译 成机器指令及有关数据写入RAM中,通过CPU运行5条机器指令组成的简单程序, 掌握微指令与程序指令的关系。 实验时,通过 逻辑开关AN30(即SWE)将SWE从"1" "0" "1",使微程 序控制器的微指令地址为10000,强迫机器处于RAM写,重复执行微指令地址为 10000、 10001、 10100微指令, 把所写的程序写入 RAM。再通过逻辑开关AN31(即 SRD),将SRD从"1" "0" "1",使微程序控制器的指令地址为01000, 强 迫机器处于RAM读,执行微指令地址为01000,01110,0
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实验七 CPU组成与指令系统及简单编程实验
一、实验原理
CPU 组成与指令周期实验是最复杂的一个整机实验 ,是将微程序控制器模
拟、运算器模块、存储器模块组合在一起,联成一台简单的计算机。
前面几个实验中 ,控制信号是由实验者用逻辑开关来模拟 ,以完成对数据
通路的控制 。而这次实验,数据通路的控制信号全部由微程序控制器自动完成。
CPU从内存取出一条机器指令到执行是严格按时序分时进行的,是由微指令
组成的序列来完成的,取一条机器指令对应一个微程序。我们将5条程序指令译
成机器指令及有关数据写入RAM中,通过CPU运行5条机器指令组成的简单程序,
掌握微指令与程序指令的关系。
实验时,通过 逻辑开关AN30(即SWE)将SWE从“1”→“0”→“1”,使微程
序控制器的微指令地址为10000,强迫机器处于RAM写,重复执行微指令地址为
10000、 10001、 10100微指令,把所写的程序写入 RAM。再通过逻辑开关AN31(即
SRD),将SRD从“1”→“0”→“1”,使微程序控制器的指令地址为01000, 强
迫机器处于RAM读,执行微指令地址为01000,01110,01111的微指令。读出所写
的程序,以校对写入的程序和数据是否正确,然后再运行程序。
二、指令系统
(1)IN A,Data。指令码20,A指R0,Data指SW7~SW0。将SW7~SW0上的数据
输入到R0寄存器。是输入指令。
(2)ADD A,(add)。指令码40 add,A指R0,add为存储器地址, 将R0寄存器
的内容与内存中以add为地址单元内的数相加,结果送则R0,是加法指令。
(3)STA (add),A。指令码60 add,A指R0 ,add为存储器地址。将R0寄存器
的内容存到以 add 为地址的内存单元中o
(4)OUT BUS,(add) 。指令码80(add),BUS为数据总线 ,add 为存储器地
址。将内存中以add 为地址的数据读到总线上。
(5)JMP add。指令码A0 add。add指存储器地址。程序无条件地转移到add
所指定的内存单元地址。
(6)WE存储器写命令。
(7)RD存储器读命令。
三、对应的程序:
IN R0,Data ( 输入指令 )
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