《计算机组成原理》设计性实验报告.doc

华北科技学院计算机学院设计性实验报告华北科技学院计算机学院设计性实验实 验 报 告 课程名称 计算机组成原理B 实验学期 2013 至 2014 学年 第 一 学期学生所在院部 计算机学院 年级 2011 专业班级 计科B112 学生姓名 程子慧 学号 201107014230 任课教师 席振元 实验成绩 计算机学院制实验报告须知1、 学生上交实验报告时，必须为打印稿（A4纸）。页面空间不够，可以顺延。2、 学生应该填写的内容包括：封面相关栏目、实验地点、时间、目的、设备环境、内容、结果及分析等。3、 教师应该填写的内容包括：实验成绩、教师评价等。4、 教师根据本课程的实验指导中实验内容的要求，评定学生的设计性实验成绩；要求在该课程期末考试前将实验报告交给任课教师。设计性实验中，所涉及的程序，文档等在交实验报告前，拷贝给任课教师。任课教师统一刻录成光盘，与该课程的期末考试成绩一同上交到系里存档。5、 未尽事宜，请参考该课程的实验大纲和教学大纲。 计算机组成原理B课程设计性实验报告开课实验室：计算机组成原理实验室 2013 年11 月 20 日实验题目指令扩展实验一、实验目的深入了解教学计算机微程序控制器的组成和设计技术，包括Am2910器件的功能与具体用法，教学计算机的总体组成和部件之间的连接方法，总之应该深入理解控制器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。二、设备与环境TEC-XP+教学机，微机(装有Windows XP、ISPLEVER、ispVM System等软件)。三、实验内容在现有的基本指令系统上，扩展2条指令：HADR、INCR。四、实验步骤1、 扩展的4条指令的格式及功能（1）HADR DR,SR 互换指令改指令需要四步微指令完成。第一步：该指令的入口地址为80，下址为00，微程序顺序执行，无内存操作，数据来源为011，运算结果送入Q寄存器，并由Y口输出，进行R与S的加法操作，B口为IR的DR，不使用A口数据，状态寄存器的值不变，进位输入为0，专用寄存器无操作，送开关内容到内部总线；第二步：微程序的入口地址为81，下址为00，顺序执行，无内存操作，数据来源为100，运算结果送入Y输出，进行R与S的加法运算，不使用B口数据，A口为IR的SR，状态寄存器的值不变，进位输入为0，地址寄存器接收数据，送开关内容到内部总线；第三步：微程序的入口地址为82，下址为00，顺序执行，对内存进行读操作，运算器外获得数据，运算结果送入B口，并由Y输出，进行R与S的或运算，B口为IR的DR，不使用A口数据，状态寄存器的值不变，进位输入为0，专用寄存器无操作，送开关内容到内部总线；第四步：微程序的入口地址为83，下址为30，执行完后必转，对内存进行写操作，数据来源为010，运算结果送入Y输出，进行R与S的加法运算，不使用A口与B口数据，状态寄存器的值不变，进位输入为0，专用寄存器无操作，送ALU输出到内部总线。实现的功能：将DR与SR所存的值互换。 寻址方式：寄存器寻址方式。操作码编码：IR=(1,1,1,0,1,0,0,1);微程序步数:四步；微程序入口地址：80。（2）INCR DR 自增INC DR； 实现的功能：将DR的值连续自增一次。寻址方式：直接寻址方式。操作码编码：IR=(0,0,1,0,0,0,1,0);微程序步数：一步；微程序入口地址：84。2、 指令所对应的微程序（1）HADR指令微址下址CI30SCC30MRWI20I86I53B口A口SSTSSHSCIDC2DC80001110000010001100000010000000000000000000810011100000100100001000000010000000000110008200111000000011110110001000000000000000000083300011000000001000100000000000000000000001（2）INCR指令微址下址CI30SCC30MRWI20I86I53B口A口SSTSSHSCIDC2DC1843000110000100011011000100000000010010000003、ABEL语言源程序编辑以及JED文件生成（1）HADR = (IR=1,1,1,0,1,0,0,1);INCR = (IR=0,0,1,0,0,0,1,0);（2）MA80 = (Y=1,0,0,0,0,0,0,0);MA81 = (Y=1,0,0,0,0,0,0,1);MA82 = (Y=1,0,0,0,0,0,1,0);MA83 = (Y=1,0,0,0,0,0,1,1);MA84 = (Y=1,0,0,0,0,1,0,0);（3）D2=!C_M&(!_MAP&(INCR#ADD#SUB#AND#OR#INC#DEC#SHL#SHR#PSHF#PUSH#POP#POPF#MVRD#JMPA#CALA#IRET#RCL#RCR#CLC#STC#LDRX#STRA#CALR)#NXTADDR2&!_PL)&!Bit8; D7= !C_M&(!_MAP&(HADR#INCR)#NXTADDR7&!_PL)&!Bit8;（4）NXTADDR5:= !C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA13#MA14#MA16#MA18#MA1A #MA1C#MA1E#MA22#MA24#MA30#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA63#MA66#MA68#MA69#MA6A#MA83#MA84)&!Bit8; NXTADDR4:= !C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA16#MA17#MA18#MA1A#MA1C#MA1D#MA22#MA24#MA30#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA63#MA66#MA69#MA6A#MA83#MA84)&!Bit8;（5）CI3:= !C_M&(MA00#MA01#MA02#MA19#MA1B#MA89#MA1F#MA20#MA21#MA23#MA3A#MA3B#MA3C#MA3D#MA3E#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA62#MA64#MA65#MA67#MA89#MA80#MA81#MA82)&NRST&!Bit8;CI2:=!C_M&(MA00#MA01#MA02#MA19#MA1B#MA89#MA1F#MA20#MA21#MA23#MA3A#MA3B#MA3C#MA3D#MA3E#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA62#MA64#MA65#MA67#MA80#MA81#MA82)&NRST&!Bit8;CI0:= !C_M&(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA16#MA17#MA18#MA1A#MA1C#MA1D#MA1E#MA22#MA24#MA30#MA31#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56 #MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA63#MA66#MA68#MA69#MA6A#MA83#MA84)&NRST&!Bit8;（6）!_MIO00:=!(MA00#MA01#MA03#MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA12#MA15#MA17#MA19#MA1B#MA89#MA1D#MA1E#MA1F#MA21#MA23#MA30#MA31#MA3A#MA3B#MA3D#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA64#MA66#MA67#MA69#MA6A#MA80#MA81#MA84);（7）I200:=(MA0B#MA11#MA12#MA14#MA1A#MA1B#MA89#MA1C#MA20#MA24#MA30#MA3C#MA3F#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA62#MA65#MA66#MA6A#MA81#MA82);I100:=(MA01#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA12#MA13#MA14#MA15#MA17#MA19#MA1C#MA1D#MA1E#MA1F#MA20#MA21#MA22#MA23#MA24#MA30#MA31#MA3B#MA3D#MA3E#MA3F#MA52#MA53#MA54#MA55#MA5B#MA5C#MA5D#MA5F#MA60#MA61#MA63#MA64#MA67#MA80#MA82#MA83#MA84);!I000:=!(MA00#MA01#MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA17#MA19#MA1C#MA1D#MA1E#MA1F#MA20#MA21#MA23#MA24#MA30#MA31#MA3B#MA3D#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61#MA62#MA63#MA64#MA67#MA6A#MA80#MA82#MA84);（8）I700:=(MA00#MA01#MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA11#MA14#MA15#MA17#MA1C#MA1D#MA1E#MA1F#MA21#MA22#MA23#MA24#MA31#MA3B#MA3D#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA54#MA5A#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA64#MA66#MA67#MA6A#MA82#MA84);!I600:=!(MA00#MA02#MA03#MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA10#MA11#MA12#MA13#MA14#MA15#MA16#MA18#MA19#MA1A#MA1B#MA89#MA1C#MA21#MA24#MA3A#MA3B#MA3C#MA3D#MA3E#MA3F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA56#MA57#MA58#MA59#MA5A#MA5C#MA5E#MA60#MA62#MA63#MA64#MA65#MA66#MA68#MA69#MA6A#MA81#MA82#MA83#MA84); (9) B30=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA0C#MA0D#MA0E#MA0F#MA19#MA1C#MA50#MA51#MA52#MA53#MA54#MA55#MA63#MA80#MA82#MA84);A30=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0B#MA1A#MA1B#MA89#MA50#MA51#MA5A#MA5E#MA62#MA66#MA81);（10）SST000:=(MA04#MA05#MA06#MA07#MA08#MA09#MA0A#MA0C#MA0D#MA0F#MA50#MA51#MA52#MA53#MA55#MA56#MA84);SCI000:=(MA00#MA01#MA05#MA09#MA0C#MA17#MA1D#MA1E#MA1F#MA23#MA31#MA53#MA54#MA55#MA5B#MA5D#MA5F#MA61#MA67#MA84);（11）DC2_100:=(MA00#MA01#MA12#MA15#MA17#MA19#MA1B#MA89#MA1D#MA1E#MA1F#MA21#MA23#MA31#MA3A#MA3B#MA3D#MA58#MA59#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61#MA62#MA64#MA67#MA81);DC2_000:=(MA00#MA01#MA02#MA12#MA15#MA17#MA19#MA1B#MA89#MA1D#MA1E#MA1F#MA21#MA23#MA31#MA3A#MA3B#MA3C#MA3D#MA59#MA5B#MA5C#MA5D#MA5E#MA5F#MA60#MA61#MA62#MA64#MA67#MA81);DC1_000:= (MA13#MA16#MA1A#MA22#MA30#MA3C#MA3E#MA3F#MA63#MA65#MA83); 4,、生成JED文件的整个操作过程建立源文件可编程逻辑文件.jed 下载 （对芯片进行在线编程） 编译、生成工程项目引导器 ispLEVER 综合设计下载包ispVM System操作的三大步5、具体操作步骤：(1)双击lc4256.syn，启动ispLEVER(2)双击.abl文件(3)双击Compile Logic进行编译(4)双击JEDEC File,生成.jed文件(5)双击启动ispVM System(6) SCAN找到器件并双击(7) Browse找到.jed文件，OK(8) GO五、编程验证及结果分析实验截图扩展指令：HADR R1,R2;指令功能是R1寄存器的值和R2指向的内存单元中的值互换例中R1的值为0001，R2