計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告——拓展接口的復(fù)雜模型機(jī)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-19 12:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、寄存器地址譯碼電路微程序裝載格式機(jī)器指令格式：$Pxxxx 微指令格式：$Mxxxxxxxx 把它們保存為 *.TXT文件。注：1）程序中字母要大寫。2）機(jī)器指令地址按順序，微指令地址可不按順序。模型機(jī)的時(shí)序模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路模型機(jī)組裝電路圖8255接口簡(jiǎn)介（1）8255芯片簡(jiǎn)介8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個(gè)8位并行I/O口。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程并行接口芯片。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。8255可作為單片機(jī)與多種外設(shè)連接時(shí)的中間接口電路。8255作為主機(jī)與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機(jī)相連的3個(gè)總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時(shí)必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。 1） 與CPU連接部分 根據(jù)定義，8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為8根D0～D7。由于8255具有3個(gè)通道A、B、C，所以只要兩根地址線就能尋址A、B、C口及控制寄存器，故地址線為兩根A0～A1。此外CPU要對(duì)8255進(jìn)行讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號(hào)。2） 與外設(shè)接口部分 根據(jù)定義，8255有3個(gè)通道A、B、C與外設(shè)連接，每個(gè)通道又有8根線與外設(shè)連接，所以8255可以用24根線與外設(shè)連接。3） 控制器 8255將3個(gè)通道分為兩組，即PA0～PA7與PC4～PC7組成A組，PB0～PB7與PC0～PC3組成B組。，相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器，各組控制器的作用如下： ?。?） A組控制器：控制A口與上C口的輸入與輸出。 （2） B組控制器：控制B口與下C口的輸入與輸出。（2） 讀寫端口指令1）讀端口指令格式：PIN PORT，RD OPCODE（4位）RS（2位）00PORT2）寫端口指令格式：POUT RS，PORTOPCODE（4位）00RD（2位）PORT3） 讀寫端口指令微操作：PCARPC+1RAMBUSBUSAR讀端口數(shù)據(jù)送入寄存器PCARPC+1RAMBUSBUSAR寄存器數(shù)據(jù)寫入端口數(shù)據(jù)（3）8255的編程8255的初始化編程較簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)控制字就把3個(gè)端口設(shè)置完成。1） 寫入方式控制字。方式控制字決定端口A、B、C的工作方式。2） 經(jīng)過初始化編程之后，處理器執(zhí)行讀端口指令和寫端口指令，對(duì)3個(gè)數(shù)據(jù)端口進(jìn)行讀寫就可以實(shí)現(xiàn)處理器與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。五、實(shí)驗(yàn)步驟（1）按照給定模型機(jī)組裝電路圖連接電路。（2）連通實(shí)驗(yàn)箱與PC機(jī)，打開CMP軟件，測(cè)試實(shí)驗(yàn)箱是否正常。（3）設(shè)計(jì)微指令，畫出其微操作流程圖，并翻譯成相應(yīng)的微指令格式。（4）設(shè)計(jì)包含這些微指令的機(jī)器指令程序，并翻譯成相應(yīng)機(jī)器指令格式。（5）把設(shè)計(jì)好微指令和機(jī)器指令保存為TXT文件，然后裝載入CMP。（6）打開復(fù)雜模型機(jī)，然后用單步機(jī)器指令運(yùn)行程序并調(diào)試。（7）檢查輸出結(jié)果是否正確，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)機(jī)器指令在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，我們定義了12條指令，分別為他們編碼，如下表所示：基本指令指令代碼PIN0000POUT0001LOAD0010STA0011MOV0100ADD0101SUB0110AND0111XOR1000NOT1001JMP1010JZ1011 設(shè)計(jì)微指令A(yù)BC微操作00018001000000000110000000000000010101ED8201000000011110110110000010PCAR,PC+1PC0200C05002000000001100000001010000RAMBUS,BUSIRPIN 1001ED8310000000011110110110000011PCAR,PC+1PC0300E00403000000001110000000000100RAMBUS,BUSAR0401100104000000010001000000000001讀端口數(shù)據(jù)送入寄存器POUT 1101ED8511000000011110110110000101PCAR
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