計組實驗 CPU組成與機器指令執行

2023-01-11 15:21:03 字數 4243 閱讀 9159

對機器指令系統組成的簡單程式進行解碼

接線本實驗接線比較多,需仔細

接線表只要把上表同列的訊號用線連線即可,一共接線33條.

接好線後,將程式設計開關撥到"正常位置",合上電源,按clr#按鈕,使tec-5實驗系統處於初始狀態.

(3)存程式**,設定通用暫存器r0,r1,r2,r3的第一組值及儲存器相關單元的資料

本組的暫存器資料是r0=35h, r1=43h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為55h.選擇這組資料的目的

是執行add r1,r0指令時不產生進製c,從而在執行jc r3指令時不產生跳轉,而是順序執行.

●設定通用暫存器r0,r1,r2,r3的值.

本操作中我們使r0=35h, r1=43h, r2=10h, r3=07h.

1.令dp=0,db=0,使系統處於連續執行狀態.令swc=0, swb=1, swa=1,使系統處於寫暫存器狀態wrf.按clr#,使實驗

系統處於初始狀態.

2.在sw7-sw0上設定乙個儲存器位址,該儲存器位址供設定通用暫存器使用.(該儲存器位址最好是不常用的乙個地

址,以免設定通用暫存器操作破壞重要的儲存器單元的內容.)這裡我們將該位址設定為0ffh.按一次qd按鈕,將

0ffh寫入左埠位址暫存器ar.

3.在sw7-sw0上設定00h,作為通用暫存器r0的暫存器號.按一次qd按鈕,將00h寫入指令暫存器ir.

4.在sw7-sw0上設定35h.按一次qd按鈕,將35h寫入ir指定的r0暫存器.

5.在sw7-sw0上設定01h,作為通用暫存器r1的暫存器號.按一次qd按鈕,將01h寫入指令暫存器ir.

6.在sw7-sw0上設定43h.按一次qd按鈕,將35h寫入ir指定的r1暫存器.

7.在sw7-sw0上設定02h,作為通用暫存器r2的暫存器號.按一次qd按鈕,將02h寫入指令暫存器ir.

8.在sw7-sw0上設定10h.按一次qd按鈕,將10h寫入ir指定的r2暫存器.

9.在sw7-sw0上設定03h,作為通用暫存器r3的暫存器號.按一次qd按鈕,將03h寫入指令暫存器ir.

10.在sw7-sw0上設定07h.按一次qd按鈕,將07h寫入ir指定的r3暫存器.

11.設定暫存器內容完畢.按clr#按鈕,使系統恢復到初始狀態.

注意:設定完r0,r1,r2,r3的值後,最好用讀暫存器控制台操作檢查一下寫入的內容是否正確.

●存程式機器**

本操作中,我們從00位址開始存8個機器**:01h, 5ch, 39h, 4ah, 22h, 1eh, 78h, 60h.在10h單元存入55h,

作為10h單元的初值,以檢查lda和sta兩條指令的作用.

1.令dp=0,db=0,使系統處於連續執行狀態.令swc=0, swb=0, swa=1,使系統處於寫雙埠儲存器工作方式wrm.按

clr#,使實驗系統處於初始狀態.

2.置sw7-sw0為00h,按qd按鈕,將00h寫入左埠位址暫存器ar.

3.置sw7-sw0為01h,按qd按鈕,將01h寫入儲存器00h單元.ar自動加1,變為01h.

4.置sw7-sw0為5ch,按qd按鈕,將5ch寫入儲存器01h單元.ar自動加1,變為02h.

5.置sw7-sw0為39h,按qd按鈕,將39h寫入儲存器02h單元.ar自動加1,變為03h.

6.置sw7-sw0為4ah,按qd按鈕,將4ah寫入儲存器03h單元.ar自動加1,變為04h.

7.置sw7-sw0為22h,按qd按鈕,將22h寫入儲存器04h單元.ar自動加1,變為05h.

8.置sw7-sw0為1eh,按qd按鈕,將1eh寫入儲存器05h單元.ar自動加1,變為06h.

9.置sw7-sw0為78h,按qd按鈕,將78h寫入儲存器06h單元.ar自動加1,變為07h.

10.置sw7-sw0為60h,按qd按鈕,將60h寫入儲存器07h單元.ar自動加1,變為08h.

11.按qd按鈕,使實驗系統恢復到初始狀態.

12.置sw7-sw0為10h,按qd按鈕,將10h寫入左埠位址暫存器ar.

13.置sw7-sw0為55h,按qd按鈕,將55h寫入儲存器10h單元.ar自動加1,變為11h.

14.往儲存器輸入程式和資料結束,按clr#按鈕,使實驗系統恢復到初始狀態.

注意:設定完儲存器的程式和資料後,最好用儲存器控制台操作檢查一下寫入的內容是否正確.

●用單拍(dp)方式執行一遍程式

置swc=0, swb=0, swa=0, dp=1, db=0,使實驗系統處於單拍執行狀態.置sw7-sw0=00h,使程式從位址00h開始執

行.按clr#按鈕,使實驗系統處於初始狀態,然後一次一次按qd按鈕,使程式一拍一拍執行.

在單拍執行過程中,首先要隨時監測ar, pc, a5-a0和ir的值,以判定程式執行到何處,正在執行哪條指令和微

指令.對照微程式流程圖,可以判斷出指令的位址和正在進行的微操作.程式執行的結果如下:

初值:r0=35h, r1=43h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為55h.

1. add r1, r0

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為55h.無進製c.

2. jc r3

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為為02h,進製c不變.

3. sta r1, [r2]

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.

4. lda r2,[r2]

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=78h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.

5. and r2, r0

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=30h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.

6. sub r2, r3

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=29h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.進製c為1.

7. out r2

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=29h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.可在dbus指示燈上觀察到29h.

8. stp

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=29h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為78h.

最後執行的結果可通過控制台的讀暫存器操作和讀儲存器操作觀察到,在觀察作後結果之前,首先應按clr#按鈕,

使實驗系統處於初始狀態.

演示第一步,其他類似

●用連續方式執行一遍程式

1.由於上面的單拍執行程式,已破壞了暫存器r1,r2和儲存器10單元的內容(程式沒有破壞),因而需要重新設定寄存

器r1,r2和儲存器10單元的值.初值:r0=35h, r1=43h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為55h.

2.置swc=0, swb=0, swa=0, dp=0, db=0,使實驗系統處於連續執行狀態.置sw7-sw0=00h,使程式從位址00h開始執

行.按clr#按鈕,使實驗系統處於初始狀態,然後按一次qd按鈕,則程式自動連續執行到位址為07h的stp指令.

執行結果r0=35h, r1=78h, r2=29h, r3=07h.儲存器10h單元內容為78h.

最後執行的結果可通過控制台的讀暫存器操作和讀儲存器操作觀察到,在觀察作後結果之前,首先應按clr#按鈕,

使實驗系統處於初始狀態.

(4)存程式**,設定通用暫存器r0,r1,r2,r3的第二組值及儲存器相關單元的資料

本組的暫存器資料是r0=86h, r1=88h, r2=10h, r3=07h.儲存器10h單元的內容為55h.選擇這組資料的目的

是執行add r1,r0指令時產生進製c,從而在執行jc r3指令時產生跳轉,而不是順序執行.

●設定通用暫存器r0,r1,r2,r3的值.

本操作中我們使r0=86h, r1=88h, r2=10h, r3=07h.

1.令dp=0,db=0,使系統處於連續執行狀態.令swc=0, swb=1, swa=1,使系統處於寫暫存器狀態wrf.按clr#,使實驗

系統處於初始狀態.

2.在sw7-sw0上設定乙個儲存器位址,該儲存器位址供設定通用暫存器使用.(該儲存器位址最好是不常用的乙個地

址,以免設定通用暫存器操作破壞重要的儲存器單元的內容.)這裡我們將該位址設定為0ffh.按一次qd按鈕,將

0ffh寫入左埠位址暫存器ar.

3.在sw7-sw0上設定00h,作為通用暫存器r0的暫存器號.按一次qd按鈕,將00h寫入指令暫存器ir.

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