資訊工程學院實驗報告
課程名稱： 計算機組成與結構
實驗專案名稱：算術邏輯運算實驗時間：2013/11/22
班級：計海111 姓名：韓丹玲學號：110704105
實驗目的:
1、在「微程式控制器的組成與微程式設計實驗」的基礎上，將第一部分中的各單元組成系統，構造一台基本模型計算機。
2、本實驗定義五條機器指令，編寫相應的微程式，並上機除錯執行，形成整機概念。
實驗環境:
1、zy15comp12bc計算機組成原理教學實驗箱一台
2、迭插頭對若干
3、pc機一台
實驗內容及過程:
內容：根據模型機的指令系統，編寫相應的微程式，並上機除錯執行，觀察並記錄結果。
過程：1、根據該模型機的指令系統，編寫一段程式。這裡給出兩個參考程式。
參考程式一：
本程式從輸入裝置取入資料，儲存在記憶體單元08，然後從08單元送到輸出裝置（led數碼管）進行顯示。每次迴圈過程中，可以使輸入裝置資料改變，觀察輸出顯示的結果（請實驗者考慮：如何修改程式，使程式只執行一次從輸入裝置取出資料，在輸出裝置輸出顯示）。
設計機器指令程式如下（機器碼和位址為十六進製制資料）。
位址內容助記符說明
00 00 in輸入開關資料→r0
01 20 sta [08h] ；r0→[08]
02 08位址
03 30 out [08h] ；[08h] →bus
04 08位址
06 00跳轉位址
參考程式二：
本程式從輸入裝置讀入資料，與0a單元的資料相加，然後送到輸出裝置（led數碼管）進行顯示。本程式不斷地迴圈執行，在執行中可改變輸入開關的值，觀察輸出顯示的變化。
設計機器指令程式如下（機器碼和位址為十六進製制資料）。
位址內容助記符說明
00 00 in輸入開關資料→r0，採集資料
01 10 add [0ah] ；r0＋[0ah]→r0，輸入資料與指定資料相加
02 0a位址
03 20 sta [0bh] ；r0→[0b]
04 0b位址
05 30 out [0bh] ；[0bh] →bus，輸出顯示
06 0b位址
08 00跳轉位址
0a 01加數，可自定
0b求和結果儲存在0b單元
2、按圖2-3連線實驗線路，並將訊號單元的撥碼開關b1各個訊號置為「1」狀態，算術邏輯單元的撥碼開關b14各個訊號置為「1」狀態，暫存器單元的撥碼開關b4、b10的各個訊號置為「1」狀態，邏輯解碼單元的撥碼開關b2各個訊號置為「1」狀態，指令單元的撥碼開關b3各個訊號置為「1」狀態，微控制器單元的撥碼開關b6、b7、b8、b9個訊號置為「1」狀態，注意：b5、b11必須關閉，仔細檢查無誤後接通電源（圖中箭頭表示需要接線的地方）。
圖2-3 基本模型機實驗接線圖
ⅰ、聯機讀/寫程式
按照規定格式，將機器指令及表2-2微指令二進位製表編輯成十六進製制的規定格式檔案。微指令格式中的微指令**為將表2-2中的24位微**按從左到右分成3個8位，將此三個8位二進位制**化為相應的十六進製制數即可。
使用聯機軟體的檔案裝載將實驗程式和微程式**到實驗箱中，並用軟體的讀出功能進行檢查。其中參考程式一對應的檔名為「基本模型機參考程式二對應的檔名為「基本模型機聯機軟體的使用方法參看附錄2）。
ⅱ、聯機執行程式
首先使各個開關的狀態為：控制台單元中的sp03開關撥到「run」狀態，sp04開關撥到「step」狀態，int_key撥到「norm」狀態， progkey撥到「run」狀態；開關單元的開關sq06、sq07(swb、swa)為「11」。
使開關單元的總清開關sq01（clr）=1→0→1清零後，程式首址為00h。通過聯機軟體進入除錯介面（其操作方法參見附錄2系統聯機操作軟體說明），可以通過除錯程式的操作介面控制程式的執行，同時觀察執行過程和結果。
實驗結果及分析：
參考程式一對應的檔名為「基本模型機操作結果如下：
通過聯機軟體進入除錯介面：
路線：01→02→10→12→07→15
路線：01→02→13→16→17→25
01→02→14→26
01→02→10
參考程式二對應的檔名為「基本模型機操作結果如下：
路線：00→20→22→27→11→03→04→05→06
實驗心得：
通過本次試驗，將上次試驗的第一部分中的各單元組成系統，構造了一台基本模型計算機，通過編寫相應的微程式，上機除錯執行，形成整機概念。
附錄：$m00018110m0101ed82m0200c048
$m0300e004m0400b005m0501a206
$m06959a01m0700e00dm08001001
$m0901ed83m0a01ed87m0b01ed8e
$m0c01ed96m0d028201m0e00e00f
$m0f00a015m1001ed92m1101ed94
$m14002018
$m15070a01m1600d181m17070a10
$m18068a11
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