计算机组成原理实验报告记录微控制器.docx

【计算机组成原理实验报告——微控制器】 实验报告的焦点在于微控制器，它是计算机硬件系统中的一个重要组成部分，负责解释和执行指令。微控制器的功能是通过执行一系列预先存储在控制存储器中的微指令来实现的。这些微指令是微程序的基础，微程序则控制着计算机的各种操作。 1. **微程序控制器组成** 微程序控制器通常包含以下几个部分： - **控制存储器**：用于存储微指令的E2PROM，如3片2816，在断电后仍能保持数据。 - **微命令寄存器**：18位，用于暂存当前执行的微命令，由触发器组成。 - **微地址寄存器**：6位，控制微指令的地址，可进行地址修改以实现微程序的分支和循环。 - **编程开关**：具备编程、校验和运行三种状态，用于编写、验证和执行微指令。 2. **微指令格式** 微指令的结构通常包括： - **后续微地址**（C字段的MA5-MA0）：指示下一条微指令的地址。 - **控制字段**（A、B、C字段）：译码产生各种微命令，如数据操作、控制流程等。 - **测试字位**（如C字段中的P位）：用于根据机器指令和微代码决定微程序的流向。 3. **二进制微代码表** 实验中，将机器指令转换成对应的二进制微代码，形成微程序，以便在控制存储器中执行。例如，ADD指令可能对应一系列微指令，每个微指令都有特定的功能，如加载数据、执行算术操作等。 4. **实验操作** - **连接线路**：根据实验接线图正确连接所有部件，确保无误。 - **微控制器的读写**：手动和联机两种方式操作微控制器，写入和读取微指令。 - **运行微程序**：在本机和联机环境下执行微程序，处理实验安排的机器指令，如ADD和IN。 实验的目的是加深对时序产生器、微程序控制器工作原理的理解，以及掌握微指令的编制、写入和执行过程。通过实际操作，学生能够更直观地看到微指令如何控制计算机的内部操作，增强对计算机组成原理的实践认知。