1、计算机组成原理 实验报告 专业 计算机科学与技术 班级 学号 姓名 2015 年 12 月 创新实验创新实验 一一.课程设计目的课程设计目的 1.在试验六和实验八的基础上，设计新的功能，并设计新的微代 码表实现此功能。 2.熟悉掌握 24 位微代码的含义 二二. 实验设备：实验设备： EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三三.模型机结构模型机结构： 图1 模型机结构框图 图1中运算器ALU由U7U10四片74LS181构成，暂存器1 由U3、U4两片74LS273构成，暂存器2由U5、U6两片74LS273 构成。 微控器部分控存由U13U15三片2816构成。 除此之外
2、， CPU的其它部分都由EP1K10集成（其原理见系统介绍部分）。 存储器部分由两片6116构成16位存储器，地址总线只有 低八位有效，因而其存储空间为00HFFH。 输出设备由底板上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构 成，当D-G和W/R均为低电平时将数据总线的数据送入数码管 显示。在开关方式下，输入设备由16位电平开关及两个三态 传输芯片74LS244构成，当DIJ-G为低电平时将16位开关状态 送上数据总线。在键盘方式或联机方式下，数据可由键盘或 串口输入，然后由监控程序直接送上数据总线，因而外加的 数据输入电路可以不用。 注：本系统的数据总线为16位，指令、地址和程序计数器均 为8
3、位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器 和程序计数器时，只有低8位有效。 四四.工作原理：工作原理： 1数据格式 本实验计算机采用定点补码表示法表示数据，字长为16位， 其格式如下： 其中第16位为符号位，数值表示范围是： -32768X32767。 2指令格式 算术逻辑指令 设计9条单字长算术逻辑指令，寻址方式采用寄存器直接寻 址。其格式如下： 其中OP-CODE为操作码，rs为源寄存 器，rd为目的寄存器，并规定： OP-C ODE 011 1 100 0 100 1 101 0 101 1 110 0 110 1 111 0 111 1 指令 CLR MOV ADD SUB I
4、NC AND NOT ROR ROL rs或 rd 选定寄存 器 00 Ax 01 Bx 15 14 13 0 符 号 尾 数 7 6 5 4 3 2 1 0 OP-CODE rs rd 10 Cx 9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表1。 4设计微代码 微程序设计的关键技术之一是处理好每条微指令的下 地址，以保证程序正确高效地进行。本系统采用分段编码的 指令格式，采用断定方式确定下一条微指令的地址。 图2 断定方式微程序控制部件示图 每条微指令由 24 位组成， 其控制位顺序如下： 2 2 2 2 2 1 1 1 115 12 9 6 5 4 3 2 1 控制场 下地址场 微地址形成电路 控存 CM 微操作控制信号 指令操作码 状态条件 微指令 微地址 4 3 2 1 0 9 8 7 6 14 13 11 10 8 7 S 3 S 2 S 1 S 0 M C n W E 1 A 1 B F1 F2 F3 uA 5 uA 4 uA 3 uA 2 uA 1 uA 0 . MS24MS16 对应于微指令的第 2416 位，S3S2S
