算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)-基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)--不帶進(jìn)位與或運(yùn)算指令的實(shí)現(xiàn)-wenkub
2022-08-10 10:53:47 本頁(yè)面
【正文】 根據(jù)微指令的控制實(shí)現(xiàn) PC 計(jì)數(shù)器加 1 和重置 PC 計(jì)數(shù)器（如跳轉(zhuǎn)指令）等功能。為了更好地觀察實(shí)驗(yàn)的各個(gè)中間過程中各寄存器的值，由監(jiān)控單元產(chǎn)生一個(gè) PLSO 的信號(hào)來(lái)控制時(shí)序產(chǎn)生。在本系統(tǒng)內(nèi)， MLD 為置微地址的控制信號(hào)， MCK 為工作脈沖。在模型機(jī)中，用指令操作碼的高 4 位作為核心擴(kuò)展成 8 位的微程序入口地址 MD0MD7。數(shù)據(jù)輸入鎖存器 DR1 的 EDR1 為低電平，并且 D1CK 有上升沿時(shí)，那來(lái)自數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)打入鎖存器 DR1。而在真 正的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，模型機(jī)的運(yùn)行是在微程序的控制下，實(shí)現(xiàn)特定指令的功能。一 段微程序含多條為指令，而一條微指令又含多個(gè)微命令。本實(shí)驗(yàn)主要是設(shè)計(jì) 不帶進(jìn)位與或運(yùn)算指令的實(shí)現(xiàn)，將匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，數(shù)字邏輯與或運(yùn)算原理以及計(jì)算機(jī)組成原理 3 方面的知識(shí)結(jié)合到一起利用此軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)幾個(gè)數(shù)的不帶進(jìn)位的與或運(yùn)算，從而了解邏輯運(yùn)算運(yùn)算單元的運(yùn)行過程。 設(shè)計(jì)的原理 計(jì)算機(jī)中 CPU 是核心，它是通過指令和微指令的執(zhí)行來(lái)工作的。一個(gè)微命令驅(qū)動(dòng) 某個(gè)硬件部件執(zhí)行某種操作。在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，模型機(jī)從內(nèi)存中取出、解釋、執(zhí)行機(jī)器指令都將由微指令和之相配合的時(shí)序來(lái)完成，即一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。同樣使 EDR2為低電平、 D2CK 有上升沿 及其 指令格式 指令系統(tǒng) 此次實(shí)驗(yàn)涉及的指令有以下幾種： MOV A, data 將立即數(shù)傳遞到 累加器 A 中 MOV RI,data 將立即數(shù)傳遞到寄存器 RI 中 ADD A,RI 加法運(yùn)算指令 SUB A,RI 減法運(yùn)算指令 ORL A,data 邏輯或指令 ANL A,data 邏輯與指令 STA addr 將寄存器中內(nèi)容寫入存儲(chǔ)器中 HALT 停機(jī)指令 指令系統(tǒng)如下表： 指令助記符 指令功能 指令編碼 微周期 微操作 武漢 理工大學(xué)《 計(jì)算機(jī)組成原理 》課程設(shè)計(jì)說明書 3 取指微指令 T0 PC地址總線 RAM RAM數(shù)據(jù)總線 IR1 ADD ADD ADD A R2 ADD A,R3 (A)+(RI)→ A 0C 0D 0E 0F T0 T1 T2 T3 A→數(shù)據(jù)總線→ DR1 RI→數(shù)據(jù)總線→ DR2 ALU→數(shù)據(jù)總線→ A、置 CY 取指微指令 SUB SUB A,R1 SUB SUB (A)(RI)→ A 1C 1D 1E 1F T0 T1 T2 T3 A→數(shù)據(jù)總線→ DR1 RI→數(shù)據(jù)總線→ DR2 ALU→數(shù)據(jù)總線→ A、置 CY 取指微指令 MOV A,data Data→ A 5F T0 T1 RAM→數(shù)據(jù)總線→ A 取指微指令 MOV R0,data MOV R1,data MOV R2,data MOV R3,data Data→ (RI) 6C 6D 6E 6F T0 T1 RAM→數(shù)據(jù)總線→ RI 取指微指令 STA addr (A)→ addr 8F T0 T1 T2 RAM→數(shù)據(jù)總線→ IR2 IR2→地址總線， A→ RAM 取指微指令 ORL A,data )A)或 data→ A CF T0 T1 T2 T3 A→數(shù)據(jù)總線→ DR1 RAM→數(shù)據(jù)總線→ DR2 ALU→數(shù)據(jù)總線→ A 取指微指令 ANL A,data (A)或 data→ A DF T0 T1 T2 T3 A→數(shù)據(jù)總線→ DR1 RAM→數(shù)據(jù)總線→ DR2 ALU→數(shù)據(jù)總線→ A 取指微指令 HALT 停機(jī) FF T0 停機(jī) 指令格式 武漢 理工大學(xué)《 計(jì)算機(jī)組成原理 》課程設(shè)計(jì)說明書 4 一般指令由操作碼和操作碼組成，如下所示： 操作碼 地址碼 此實(shí)驗(yàn)所涉及指令的格式如下： MOV 指令采用雙字節(jié)指令，其格式如下： MOV 指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： ADD 指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： SUB 指令采用單字節(jié)指令，其格式如下： ORL 邏輯或指令 采用單字節(jié)指令，其格式如下： ANL 邏輯與指令 采用單字節(jié)指令，其格式如下： STA 取數(shù)據(jù)指令，其格式如下： 7 6 5 4 3 2 1 0 操作碼 Ri Data
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