TEC-8計算機組成原理實驗北郵

1、2345微命令指示燈微命令指示燈微程序控制器微程序控制器E E2 2PROMPROM控制轉換開關、指示燈控制轉換開關、指示燈 編程開關、編程開關、指示燈、復位、插座指示燈、復位、插座P P字段、微地址字段、微地址指示燈指示燈DBUSDBUSALUALU A A、B B PCPC 、ARAR、IRIR、INSINSC C Z Z時鐘源，時序脈沖產生和譯碼電路，時序啟停邏輯時鐘源，時序脈沖產生和譯碼電路，時序啟停邏輯等等 ；提供提供CPU周期所需的時序信號，取指并執(zhí)行指令。周期所需的時序信號，取指并執(zhí)行指令。 提供數(shù)據(jù)通路和控制器各寄存器所需的節(jié)拍脈沖信提供數(shù)據(jù)通路和控制器各寄存器所需的節(jié)拍脈沖信

2、號號T1、T2、T3，以及中斷請求信號，以及中斷請求信號ITNQ.W1、W2、W3位節(jié)拍電位位節(jié)拍電位信號供硬連線控制器使信號供硬連線控制器使用。用。單微指令開關單微指令開關DP控制節(jié)拍脈沖信號控制節(jié)拍脈沖信號T1、T2、T3的數(shù)目。當?shù)臄?shù)目。當DP朝上時，處于單微指令運行方式，朝上時，處于單微指令運行方式，每按一次每按一次QD按鈕，只產生一組按鈕，只產生一組T1、T2、T3；當；當DP朝下時，處于連續(xù)運行方式，每按一次朝下時，處于連續(xù)運行方式，每按一次QD按鈕按鈕，開始連續(xù)產生，開始連續(xù)產生T1、T2、T3，直到按一次，直到按一次CLR按按鈕或者控制器產生鈕或者控制器產生STOP信號為止。信

3、號為止。MF周期周期1S，占空比，占空比50%，T1T4的脈寬的脈寬1S。微指令周期。微指令周期4S?？刂菩盘柷袚Q器實現(xiàn)控制信號的切換。轉換開關撥到朝上位置時控制信號切換器實現(xiàn)控制信號的切換。轉換開關撥到朝上位置時，TEC-8使用硬連線控制器產生的控制信號；使用硬連線控制器產生的控制信號；撥到中間位置撥到中間位置TEC-8各部件獨立，控制信號通過開關來控制；各部件獨立，控制信號通過開關來控制；撥到朝下位置撥到朝下位置時，時，TEC-8使用微程序控制器產生的控制信號。使用微程序控制器產生的控制信號。SWC、SWB、SWA確定的確定的TEC-8的操作模式如圖：的操作模式如圖：操作模式操作模式實驗功

4、能實驗功能000啟動程序運行啟動程序運行001寫存儲器寫存儲器010讀存儲器讀存儲器011讀寄存器讀寄存器100寫寄存器寫寄存器101運算器組成實驗運算器組成實驗110雙端口存儲器實驗雙端口存儲器實驗111數(shù)據(jù)通路實驗數(shù)據(jù)通路實驗TTL/CMOS邏輯測試筆邏輯測試筆測試測試TTL/CMOS邏輯高邏輯高(H)低低(L)電平；電平；測試連續(xù)脈沖測試連續(xù)脈沖( )；單次脈沖計數(shù)器單次脈沖計數(shù)器(D)；TEC-8計算機組成原理實驗系統(tǒng)計算機組成原理實驗系統(tǒng)1臺；臺；TDS1001數(shù)字存儲示波器數(shù)字存儲示波器1臺；臺；實驗目的實驗目的:熟悉邏輯測試筆的使用方法。熟悉邏輯測試筆的使用方法。熟悉熟悉TEC-

5、8模型計算機的節(jié)拍脈沖模型計算機的節(jié)拍脈沖T1、T2、T3；熟悉雙端口通用寄存器組的讀寫操作；熟悉雙端口通用寄存器組的讀寫操作；熟悉運算器的數(shù)據(jù)傳送通路；熟悉運算器的數(shù)據(jù)傳送通路；驗證驗證74LS181的加、減、與、或功能；的加、減、與、或功能；按給定的數(shù)據(jù)，完成幾種指定的算術、邏輯運算按給定的數(shù)據(jù)，完成幾種指定的算術、邏輯運算運算。運算。14數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路通路RD0RD1RS0RS1DRW電平電平開關開關K0K1K2K3K4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 通路通路LDCLDZS0S1S2S3M電平電平 開關開關K5K6K7K8K9K10K11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 通路通路ABUSSBUSCINMBUS指示燈指示燈K12K13K

6、14GND將運算器模塊與實驗臺操作板上的線路進行連接。將運算器模塊與實驗臺操作板上的線路進行連接。接好線后接好線后, ,將編程開關撥到將編程開關撥到“正常正?！蔽恢梦恢? ,控制轉換控制轉換開關撥到開關撥到“獨立獨立”位置，合上電源位置，合上電源, ,按按CLR#CLR#按鈕按鈕, ,使使TEC-8TEC-8實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。用開關用開關SW7SW0向通用寄存器堆的向通用寄存器堆的R0R3寄存器寄存器置數(shù)。置數(shù)。驗證驗證ALU的正邏輯算術運算的正邏輯算術運算驗證邏輯運算功能。驗證邏輯運算功能。做好實驗預習，掌握運算做好實驗預習，掌握運算器的數(shù)據(jù)傳輸通路及器的數(shù)據(jù)傳輸通

7、路及其功能特性，熟悉實驗中所用模擬開關的作用其功能特性，熟悉實驗中所用模擬開關的作用和使用方法。和使用方法。寫出實驗報告，內容：寫出實驗報告，內容：實驗目的實驗目的實驗任務的數(shù)據(jù)表格，控制信號模擬開關值，實驗任務的數(shù)據(jù)表格，控制信號模擬開關值，運算結果。運算結果。實驗目的：實驗目的：了解雙端口靜態(tài)隨機存儲器了解雙端口靜態(tài)隨機存儲器IDT7132的工作的工作特性及使用方法。特性及使用方法。了解半導體存儲器怎樣存儲和讀出數(shù)據(jù)。了解半導體存儲器怎樣存儲和讀出數(shù)據(jù)。了解雙端口存儲器怎樣并行讀寫，產生沖突了解雙端口存儲器怎樣并行讀寫，產生沖突的情況如何。的情況如何。24數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路通路SBUSLARAR

8、INCMEMWMBUS電平電平開關開關K0K1K2K3K4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路通路LPCPCINCPCADD LIR電平電平開關開關K5K6K7K8按電路圖將有關信號和二進制開關對應接好。按電路圖將有關信號和二進制開關對應接好。將編程開關撥到將編程開關撥到“正常正?！蔽恢梦恢? ,控制轉換開關撥到控制轉換開關撥到“獨立獨立”位置，合上電源位置，合上電源, ,按按CLR#CLR#按鈕按鈕, ,使使TEC-8TEC-8實實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。向存儲器的向存儲器的10H、20H 、 21H 、 22H單元寫入單元寫入55H、AAH 、 10H 、 20H。使用雙端口存儲器的左、右端口，依

9、次讀出使用雙端口存儲器的左、右端口，依次讀出RAM中中的內容，的內容，觀察結果是否正確。觀察結果是否正確。 雙端口存儲器的并行讀寫和訪問沖突測試雙端口存儲器的并行讀寫和訪問沖突測試。做好實驗預習，掌握做好實驗預習，掌握IDT7132雙端口存儲器雙端口存儲器的功能特性及使用方法。的功能特性及使用方法。寫出實驗報告，內容：寫出實驗報告，內容：實驗目的實驗目的實驗任務的數(shù)據(jù)表格，檢測結果。實驗任務的數(shù)據(jù)表格，檢測結果。進一步熟悉計算機的數(shù)據(jù)通路；進一步熟悉計算機的數(shù)據(jù)通路；將雙端口通用寄存器堆和雙端口存儲器模塊聯(lián)將雙端口通用寄存器堆和雙端口存儲器模塊聯(lián)機；機；掌握數(shù)字邏輯電路中故障的一般規(guī)律，以及排

10、掌握數(shù)字邏輯電路中故障的一般規(guī)律，以及排除故障的一般原則和方法；除故障的一般原則和方法；鍛煉分析問題與解決問題的能力，在出現(xiàn)故障鍛煉分析問題與解決問題的能力，在出現(xiàn)故障的情況下，獨立分析故障現(xiàn)象并排除故障。的情況下，獨立分析故障現(xiàn)象并排除故障。30數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路通路ABUSSBUSRD0RD1RS0RS1DRW電平電平開關開關K13K14K0K1K2K3K4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 通路通路S0S1S2S3MLDCLDZ電平電平 開關開關K5K6K7K8K9VCCVCC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路通路MBUS LARMEMWLPCARINCPCINCPCADD電平電平開關開關K15K10K11K12GNDGNDGND 將實驗電

11、路與控制臺的有關信號進行線路連接，方將實驗電路與控制臺的有關信號進行線路連接，方法同前面的實驗。法同前面的實驗。 接好線后接好線后, ,將編程開關撥到將編程開關撥到“正常正?！蔽恢梦恢? ,控制轉換控制轉換開關撥到開關撥到“獨立獨立”位置，合上電源位置，合上電源, ,按按CLR#CLR#按鈕按鈕, ,使使TEC-8TEC-8實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。 將數(shù)據(jù)寫往寄存器將數(shù)據(jù)寫往寄存器R0R3R0R3。 將寄存器將寄存器R0R3R0R3中的數(shù)據(jù)寫入存儲器。中的數(shù)據(jù)寫入存儲器。 從存儲器中讀出數(shù)據(jù)存到寄存器中，再送入運算從存儲器中讀出數(shù)據(jù)存到寄存器中，再送入運算器進行運算，將運算

12、結果存回存儲器。器進行運算，將運算結果存回存儲器。 做好實驗預習，掌握實驗電路做好實驗預習，掌握實驗電路的數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)通路特點和通用寄存器堆的功能特性。特點和通用寄存器堆的功能特性。寫出實驗報告，內容：寫出實驗報告，內容：實驗目的實驗目的詳細的實驗步驟，記錄實驗數(shù)據(jù)。詳細的實驗步驟，記錄實驗數(shù)據(jù)。其他值得討論的問題。其他值得討論的問題。掌握微程序控制器的原理掌握微程序控制器的原理掌握掌握TEC-8模型計算機中微程序控制器模型計算機中微程序控制器的實現(xiàn)方法，尤其是微地址轉移邏輯的實的實現(xiàn)方法，尤其是微地址轉移邏輯的實現(xiàn)方法。現(xiàn)方法。理解條件轉移對計算機的重要性。理解條件轉移對計算機的重要性。3

13、637名稱名稱助記符助記符功功 能能指令格式指令格式IR(7-4)IR(3-2)IR(1-0)加法加法ADD Rd, RsRd Rd + Rs0001RdRs減法減法SUB Rd, RsRd Rd - Rs0010RdRs邏輯與邏輯與AND Rd, RsRd Rd and Rs0011RdRs加加1INC RdRd Rd + 10100RdXX取數(shù)取數(shù)LD Rd, RsRd Rs0101RdRs存數(shù)存數(shù)ST Rs, RdRs Rd0110RdRsC條件轉移條件轉移JC addrC=1，則，則PC + offset0111offsetZ條件轉移條件轉移JZ addrZ=1，則，則PC + off

14、set1000offset無條件轉移無條件轉移JMP RdPC Rd1001RdXX輸出輸出OUT RsDBUS Rs1010XXRs中斷返回中斷返回IRET返回斷點返回斷點1011XXXX關中斷關中斷DI禁止中斷禁止中斷1100XXXX開中斷開中斷EI允許中斷允許中斷1101XXXX停機停機STP暫停運行暫停運行1110XXXX3839產生數(shù)據(jù)通路操作所需控制信號。產生數(shù)據(jù)通路操作所需控制信號。存儲邏輯型的微程序存儲邏輯型的微程序；時序邏輯型的硬布線。時序邏輯型的硬布線?？刂撇考刂撇考?zhí)行部件的控制命令：微命令；執(zhí)行部件的控制命令：微命令；執(zhí)行部件進行的操作：微操作；執(zhí)行部件進行的操作：微

15、操作；在一個在一個CPU周期中，一組實現(xiàn)一定操作功能的微周期中，一組實現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合：微指令。命令的組合：微指令。微指令序列構成微程序。微指令序列構成微程序。執(zhí)行當前的微指令時，必須指出后繼微地址，以執(zhí)行當前的微指令時，必須指出后繼微地址，以便當前微指令執(zhí)行完畢后，取出下一條微指令。便當前微指令執(zhí)行完畢后，取出下一條微指令。NA5NA0NA5NA0下址，在微指令順序執(zhí)行的情況下，它是下一條微指令的地址P0P0=1時，根據(jù)后繼微地址NA5NA0和模式開關SWC、SWB、SWA確定下一條微指令的地址。P1P1=1時，根據(jù)后繼微地址NA5NA0和指令操作碼IR7IR4確定下一條微指令的

16、地址。P2P2=1時，根據(jù)后繼微地址NA5NA0和進位C確定下一條微指令的地址。P3P3=1時，根據(jù)后繼微地址NA5NA0和結果為0標志Z確定下一條微指令的地址。P4P4=1時，根據(jù)后繼微地址NA5NA0和中斷信號INT確定下一條微指令的地址。模型計算機中，中斷信號INT由時序發(fā)生器在接到中斷請求信號后產生。STOPSTOP=1時，在T3結束后時序發(fā)生器停止輸出節(jié)拍脈沖T1、T2、T3。LIARLIAR=1時，在T3的上升沿，將PC7PC0寫入中斷地址寄存器IAR。INTDIINTDI=1時，置允許中斷標志(在時序發(fā)生器中)為0，禁止TEC-8模型計算機響應中斷請求INTENINTEN=1時，

17、置允許中斷標志(在時序發(fā)生器中)為1，允許TEC-8模型計算機響應中斷請求IABUSIABUS=1時，將中斷地址寄存器中的地址送數(shù)據(jù)總線DBUS。PCADDPCADD=1時，將當前的PC值加上相對轉移量，生成新的PC。SWC SWB SWA操作操作000取指取指001寫存儲器寫存儲器010讀存儲器讀存儲器011寫寄存器寫寄存器100讀寄存器讀寄存器44操作模式操作模式實驗功能實驗功能備注備注000啟動程序運行啟動程序運行001寫存儲器寫存儲器010讀存儲器讀存儲器011讀寄存器讀寄存器100寫寄存器寫寄存器101運算器組成實驗運算器組成實驗110雙端口存儲器實驗雙端口存儲器實驗111數(shù)據(jù)通路實

18、驗數(shù)據(jù)通路實驗45熟悉微程序流程圖和微程序代碼表。熟悉微程序流程圖和微程序代碼表。正確設置模式開關正確設置模式開關SWC、SWB、SWC，用單微指，用單微指令方式令方式(單拍開關單拍開關DP設置為設置為1)跟蹤控制臺操作讀寄跟蹤控制臺操作讀寄存器、寫寄存器、讀存儲器、寫存儲器的執(zhí)行過程存器、寫寄存器、讀存儲器、寫存儲器的執(zhí)行過程，記錄下每一步的微地址，記錄下每一步的微地址A5A0、判別位、判別位P4P0和有關控制信號的值，寫出這和有關控制信號的值，寫出這4種控制臺操種控制臺操作的作用和使用方法。作的作用和使用方法。正確設置指令操作碼正確設置指令操作碼IR7IR4，用單微指令方式跟，用單微指令方

19、式跟蹤除停機指令蹤除停機指令STP之外的所有指令的執(zhí)行過程。記之外的所有指令的執(zhí)行過程。記錄下每一步的微地址錄下每一步的微地址A5A0、判別位、判別位P4P0和有關控制信號的值。對于和有關控制信號的值。對于JZ指令，跟蹤指令，跟蹤Z=1、Z=0兩種情況；對于兩種情況；對于JZ指令，跟蹤指令，跟蹤C=1、C=0兩種兩種情況。情況?？刂破骺刂破鱅R4-IIR5-IIR6-IIR7-I模擬開關模擬開關K0K1K2K3時序電路時序電路C-IZ-I固定電平固定電平K4K5接好線后，將編程開關撥到接好線后，將編程開關撥到“正常正?！蔽恢?，控制位置，控制轉換開關撥到轉換開關撥到“微程序微程序”位置，合上電源

20、，按位置，合上電源，按CLR#按鈕，使按鈕，使TEC-8實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。寫存儲器寫存儲器(WRM)：按下復位按鈕：按下復位按鈕CRL#， 置置SWC=0，SWB=0，SWA=1。 在在SW7SW0中設置存儲器地址，按中設置存儲器地址，按QD按鈕將按鈕將 此地址打入此地址打入AR。 在在SW7SW0置好數(shù)據(jù)，按置好數(shù)據(jù)，按QD按鈕，將數(shù)據(jù)寫按鈕，將數(shù)據(jù)寫入入AR指定的存儲器單元，這時指定的存儲器單元，這時AR加加1。 返回返回。依次進行下去，直到按復位按鈕。依次進行下去，直到按復位按鈕CRL#為止。實現(xiàn)對為止。實現(xiàn)對RAM的手動寫入（主要是自己編寫的手動寫入（主要是自

21、己編寫的程序和數(shù)據(jù)）。的程序和數(shù)據(jù)）。啟動程序啟動程序(PR)：按下復位按鈕：按下復位按鈕CRL#后，后， 微地址寄存器清零。微地址寄存器清零。 置置SWC=0，SWB=0，SWA=0， 用數(shù)據(jù)開關用數(shù)據(jù)開關SW7SW0設置設置RAM中的程序首地址，中的程序首地址，按按QD按鈕后，啟動程序執(zhí)行。觀察不同機器指令按鈕后，啟動程序執(zhí)行。觀察不同機器指令 對應微程序的執(zhí)行。對應微程序的執(zhí)行。做好實驗預習，掌握微程序控制器和時序發(fā)生器做好實驗預習，掌握微程序控制器和時序發(fā)生器的工作原理的工作原理。根據(jù)實驗任務所提要求，在預習時完成表格填寫根據(jù)實驗任務所提要求，在預習時完成表格填寫、數(shù)據(jù)和理論分析。數(shù)據(jù)

22、和理論分析。寫出實驗報告，內容：寫出實驗報告，內容：實驗目的實驗目的時序波形圖和測量值時序波形圖和測量值，記錄數(shù)據(jù)表格。，記錄數(shù)據(jù)表格。將微程序控制器同執(zhí)行部件（整個數(shù)據(jù)通路）聯(lián)機將微程序控制器同執(zhí)行部件（整個數(shù)據(jù)通路）聯(lián)機，組成一臺模型計算機；，組成一臺模型計算機；用微程序控制器控制模型機數(shù)據(jù)通路，將相應的信用微程序控制器控制模型機數(shù)據(jù)通路，將相應的信號線連接，構成一臺能運行測試程序的號線連接，構成一臺能運行測試程序的CPU。通過通過TEC-8執(zhí)行由執(zhí)行由機器指令組成的簡單程序。機器指令組成的簡單程序。理解計算機如何取出指令、如何執(zhí)行指令、如何在理解計算機如何取出指令、如何執(zhí)行指令、如何在一

23、條指令執(zhí)行結束后自動取出下一條指令并執(zhí)行，一條指令執(zhí)行結束后自動取出下一條指令并執(zhí)行，牢固建立的計算機整機概念。牢固建立的計算機整機概念。將簡單程序進行譯碼，按指令格式匯編成二進制機將簡單程序進行譯碼，按指令格式匯編成二進制機器代碼。器代碼。完成控制臺、時序部件、數(shù)據(jù)通路和微程序控制器完成控制臺、時序部件、數(shù)據(jù)通路和微程序控制器之間的連線。之間的連線。將程序機器代碼利用控制臺指令寫入內存。根據(jù)程將程序機器代碼利用控制臺指令寫入內存。根據(jù)程序的需要設置通用寄存器堆中相關寄存器的數(shù)據(jù)。序的需要設置通用寄存器堆中相關寄存器的數(shù)據(jù)。單拍方式執(zhí)行一遍程序，記錄相關寄存器和存儲器單拍方式執(zhí)行一遍程序，記錄

24、相關寄存器和存儲器存儲單元數(shù)據(jù)，與理論值比較分析。存儲單元數(shù)據(jù)，與理論值比較分析。連續(xù)方式再次執(zhí)行一遍程序，記錄相關寄存器和存連續(xù)方式再次執(zhí)行一遍程序，記錄相關寄存器和存儲器存儲單元數(shù)據(jù)，與理論值比較分析。儲器存儲單元數(shù)據(jù)，與理論值比較分析。53SWC SWB SWA操作操作000取指取指001寫存儲器寫存儲器010讀存儲器讀存儲器011寫寄存器寫寄存器100讀寄存器讀寄存器55寫存儲器寫存儲器(WRM)：按下復位按鈕：按下復位按鈕CRL#，置，置SWC=0，SWB=0，SWA=1。在在SW7SW0中設置存儲器地址，采用單拍或連中設置存儲器地址，采用單拍或連續(xù)方式，按續(xù)方式，按QD按鈕將此地址

25、打入按鈕將此地址打入AR，注意，注意觀察觀察AR指示燈。指示燈。在在SW7SW0置好數(shù)據(jù)，置好數(shù)據(jù)，按按QD按鈕，將數(shù)據(jù)寫入按鈕，將數(shù)據(jù)寫入AR指定的存儲器單指定的存儲器單元，這時元，這時AR加加1。返回返回。依次進行下去。依次進行下去，直到按復位按鈕，直到按復位按鈕CRL#為止。實現(xiàn)對為止。實現(xiàn)對RAM的手動寫入。每一控制臺指令操作完畢的手動寫入。每一控制臺指令操作完畢應使應使系統(tǒng)復位，然后轉換控制臺指令。系統(tǒng)復位，然后轉換控制臺指令。啟動程序啟動程序( (PR)：按下復位按鈕：按下復位按鈕CRL#后，微后，微地址寄存器清零。置地址寄存器清零。置SWC=0，SWB=0，SWA=0，用數(shù)據(jù)開關

26、，用數(shù)據(jù)開關SW7SW0設置設置RAM中中的程序首地址，采用單拍或連續(xù)方式，按的程序首地址，采用單拍或連續(xù)方式，按QD按鈕后，啟動程序執(zhí)行。按鈕后，啟動程序執(zhí)行。對照微程序流程圖，監(jiān)測微地址指示燈和判對照微程序流程圖，監(jiān)測微地址指示燈和判別字段指示燈，以判別正在進行的微操作。別字段指示燈，以判別正在進行的微操作。注意觀察注意觀察PC和和IR指示燈，以判斷程序的執(zhí)行指示燈，以判斷程序的執(zhí)行情況，直至程序執(zhí)行完畢。情況，直至程序執(zhí)行完畢。0000 0000（00）1110 1111（EF）0010 0011（23）1000 0101（85）1110 0000（E0）1010 0010（A2）001

27、1 0001（31）0110 1010（6A）0100 1000（48）0111 0010（72）01000010-820001 0001（11）0101 0011（53）0100 1100（4C）0110 1000（68）1000 0110（86）0010 0001（21）0101 0111（57）0100 1100（4C）0101 0011（ 53 ）機器機器16進制代碼進制代碼00H0EFH23H85HSTPOUT R2AND R0,R1ST R2,R2INC R2JC 0CHADD R0，R1LD R0，R3INC R3ST R0,R2JZ 0BHSUB R0,R1LD R1,R3IN

28、C R3LD R0，R3指令指令12H11H10H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H07H06H05H04H03H02H01H00H地址地址在單拍方式下跟蹤程序的執(zhí)行在單拍方式下跟蹤程序的執(zhí)行通過寫存儲器操作將程序寫入存儲器。通過寫存儲器操作將程序寫入存儲器。通過讀操作將程序逐條讀出，檢查程序是否正確寫入了存儲器。通過讀操作將程序逐條讀出，檢查程序是否正確寫入了存儲器。通過寫寄存器操作設置寄存器通過寫寄存器操作設置寄存器R2為為12H、R3為為0FH。通過讀寄存器操作檢查設置是否正確。通過讀寄存器操作檢查設置是否正確。將單拍開關將單拍開關DP設置為設置為1，使程序在單微指令下運行

29、。，使程序在單微指令下運行。按復位按鈕按復位按鈕CLR，復位程序計數(shù)器，復位程序計數(shù)器PC為為00H。將模式開關設置為。將模式開關設置為SWC=0、SWB=0、SWA=0，準備進入程序運行模式。，準備進入程序運行模式。按一次按一次QD按鈕，進入程序運行。每按一次按鈕，進入程序運行。每按一次QD按鈕，執(zhí)行一條微按鈕，執(zhí)行一條微指令，直到程序結束。在程序執(zhí)行過程中，記錄下列信號的值：指令，直到程序結束。在程序執(zhí)行過程中，記錄下列信號的值：PC7PC0、AR7AR0、A5A0、IR7IR0、A7A0、B7B0和和D7D0。通過讀寄存器操作檢查通過讀寄存器操作檢查4個寄存器的值并記錄。個寄存器的值并記

30、錄。通過讀存儲器操作檢查存儲單元通過讀存儲器操作檢查存儲單元12H、13H的值并記錄。的值并記錄。在連續(xù)方式下運行程序在連續(xù)方式下運行程序由于單拍方式下運行程序并沒有改變存儲器中的由于單拍方式下運行程序并沒有改變存儲器中的程序。因此只要重新設置程序。因此只要重新設置R2為為12H、R3為為0FH。然后將單拍開關。然后將單拍開關DP設置為設置為0，按復位按鈕，按復位按鈕CLR后，將模式開關設置為后，將模式開關設置為SWC=0、SWB=0、SWA=0，準備進入程序運行模式。按一次，準備進入程序運行模式。按一次QD按按鈕，程序自動運行到鈕，程序自動運行到STP指令。通過讀寄存器操指令。通過讀寄存器操

31、作檢查作檢查4個寄存器的值并記錄。通過讀存儲器操個寄存器的值并記錄。通過讀存儲器操作檢查存儲單元作檢查存儲單元12H、13H的值并記錄的值并記錄控制器控制器IR7-IIR6-IIR5-IIR4-I數(shù)據(jù)通路數(shù)據(jù)通路IR7-OIR6-OIR5-OIR4-O控制器控制器Z-IC-I數(shù)據(jù)通路數(shù)據(jù)通路Z-OC-O接好線后接好線后,將編程開關撥到將編程開關撥到“正常正常”位置位置,控制轉換開關撥到控制轉換開關撥到“微程序微程序”位置，合上電源位置，合上電源,按按CLR#按鈕按鈕,使使TEC-8實驗系實驗系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。統(tǒng)處于初始狀態(tài)。做好實驗預習。做好實驗預習。根據(jù)實驗任務所提要求，在預習時完成相關表格

32、填根據(jù)實驗任務所提要求，在預習時完成相關表格填寫、數(shù)據(jù)和理論分析。以便與實驗值對照寫、數(shù)據(jù)和理論分析。以便與實驗值對照 。接線較多，務必仔細。接線較多，務必仔細。寫出實驗報告，內容：寫出實驗報告，內容：實驗目的實驗目的記錄程序數(shù)據(jù)表格。記錄程序數(shù)據(jù)表格。分析程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)的異常情況和值得討論的分析程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)的異常情況和值得討論的其它問題。其它問題。課程實驗總結。課程實驗總結。CPU的基本功能：程序的順序執(zhí)行、管理控制操作、的基本功能：程序的順序執(zhí)行、管理控制操作、操作和執(zhí)行定時、數(shù)據(jù)加工等。操作和執(zhí)行定時、數(shù)據(jù)加工等?？刂破鳎撼绦蛴嫈?shù)器，指令寄存器，指令譯碼器，時控制器：程序計數(shù)器

33、，指令寄存器，指令譯碼器，時序發(fā)生器，操作控制器等，取指、譯碼產生控制信號序發(fā)生器，操作控制器等，取指、譯碼產生控制信號，控制，控制CPU、內存，輸入、內存，輸入/輸出之間的數(shù)據(jù)傳輸。輸出之間的數(shù)據(jù)傳輸。運算器：算數(shù)邏輯單元運算器：算數(shù)邏輯單元ALU，累加器，累加器AC，數(shù)據(jù)緩沖，數(shù)據(jù)緩沖寄存器寄存器DR，狀態(tài)條件寄存器，狀態(tài)條件寄存器PSW等，數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)加工，算加工，算數(shù)邏輯運算，產生運算結果或邏輯判斷。數(shù)邏輯運算，產生運算結果或邏輯判斷。從內存取指到執(zhí)行指令結束，一條機器指令對應一個從內存取指到執(zhí)行指令結束，一條機器指令對應一個微程序。一個機器指令周期由幾個微指令周期組成。微程序。一個機

34、器指令周期由幾個微指令周期組成?？刂撇考蛨?zhí)行部件構成計算機的兩大部分?？刂撇考蛨?zhí)行部件構成計算機的兩大部分。從硬件、軟件結合的角度，模擬單級中斷和從硬件、軟件結合的角度，模擬單級中斷和中斷返回的過程；中斷返回的過程；通過簡單的中斷系統(tǒng)，掌握中斷控制器、中通過簡單的中斷系統(tǒng)，掌握中斷控制器、中斷向量、中斷屏蔽等概念；斷向量、中斷屏蔽等概念；了解微程序控制器與中斷控制器協(xié)調的基本了解微程序控制器與中斷控制器協(xié)調的基本原理；原理；掌握中斷子程序和一般子程序的本質區(qū)別，掌握中斷子程序和一般子程序的本質區(qū)別，掌握中斷的突發(fā)性和隨機性。掌握中斷的突發(fā)性和隨機性。TEC-8的中斷系統(tǒng)只支持單級中斷、單個

35、中斷請求的中斷系統(tǒng)只支持單級中斷、單個中斷請求，有中斷屏蔽功能。系統(tǒng)有，有中斷屏蔽功能。系統(tǒng)有2條指令用于允許和屏蔽條指令用于允許和屏蔽中斷（中斷（DI關中斷指令、關中斷指令、EI開中斷指令）。在時序發(fā)開中斷指令）。在時序發(fā)生器中，設置了一個允許中斷觸發(fā)器生器中，設置了一個允許中斷觸發(fā)器EN_INT（DI or !EI），當它為），當它為1時，允許中斷，當它為時，允許中斷，當它為0時，禁時，禁止中斷發(fā)生。復位脈沖止中斷發(fā)生。復位脈沖CLR#使使EN_INT復位為復位為0。中斷地址寄存器中斷地址寄存器IAR是是74LS374。當信號。當信號LIAR為為1時，在時，在T3的上升沿，將的上升沿，將P

36、C保存在保存在IAR中。當信號中。當信號IABUS為為1時，時，IABUS中保存的中保存的PC送數(shù)據(jù)總線送數(shù)據(jù)總線DBUS。由于本實驗系統(tǒng)只有一個斷點寄存器而無。由于本實驗系統(tǒng)只有一個斷點寄存器而無堆棧，因此僅支持一級中斷而不支持多級中斷。堆棧，因此僅支持一級中斷而不支持多級中斷。中斷向量即中斷服務程序的入口地址，本實驗系統(tǒng)中斷向量即中斷服務程序的入口地址，本實驗系統(tǒng)中由數(shù)據(jù)開關中由數(shù)據(jù)開關SD7SD0提供。提供。除指令除指令EI、DI外，每條指令外，每條指令執(zhí)行過程的最后一條微指令執(zhí)行過程的最后一條微指令都包含判斷位都包含判斷位P4，用于判斷，用于判斷有無中斷發(fā)生，根據(jù)中斷信有無中斷發(fā)生，根

37、據(jù)中斷信號號INT是否為是否為1決定微程序分決定微程序分支。如果信號支。如果信號INT為為1，則轉，則轉微地址微地址11H，進入中斷處理，進入中斷處理；如果信號；如果信號INT為為0，則轉微，則轉微地址地址01H，繼續(xù)取下一條指，繼續(xù)取下一條指令然后執(zhí)行。令然后執(zhí)行。INT為為1轉到微地址轉到微地址11H，該微指令產生，該微指令產生INTDI信號，禁止新的中斷發(fā)生，產生信號，禁止新的中斷發(fā)生，產生LIAR信號保存當前地址信號保存當前地址 (斷點寄存器），產生斷點寄存器），產生STOP信號，等待手動設置中斷向量（數(shù)據(jù)信號，等待手動設置中斷向量（數(shù)據(jù)開關開關SD7SD0設置中斷地址），機器將中設置

38、中斷地址），機器將中斷向量讀到斷向量讀到PC后，轉到中服務程序繼續(xù)執(zhí)后，轉到中服務程序繼續(xù)執(zhí)行。行。執(zhí)行指令執(zhí)行指令IRET，從中斷地址返回，該指令，從中斷地址返回，該指令產生產生IABUS信號，恢復斷點地址，產生信號信號，恢復斷點地址，產生信號LPC，將斷點從數(shù)據(jù)總線裝入，將斷點從數(shù)據(jù)總線裝入PC，恢復被，恢復被中斷的程序。中斷的程序。發(fā)生中斷時，關中斷由硬件負責。而中斷現(xiàn)發(fā)生中斷時，關中斷由硬件負責。而中斷現(xiàn)場場(包括包括4個寄存器、進位標志個寄存器、進位標志C和結果為和結果為0標志標志Z)的保存和恢復由中斷服務程序完成。的保存和恢復由中斷服務程序完成。中斷服務程序的最后兩條指令一般是開中

39、斷中斷服務程序的最后兩條指令一般是開中斷指令指令EI和中斷返回指令和中斷返回指令IRET。為了保證從。為了保證從中斷服務程序能夠返回到主程序，中斷服務程序能夠返回到主程序，EI指令執(zhí)指令執(zhí)行后，不允許立即被中斷。因此，行后，不允許立即被中斷。因此，EI指令執(zhí)指令執(zhí)行過程中的最后一條微指令中不包含行過程中的最后一條微指令中不包含P4判判別位。別位。7172JMP R109HINC R008HINC R007HINC R006HINC R005HINC R004HINC R003HINC R002HINC R001HEI00H機器代碼指令地址IRET46HEI46HADD R0，R045H為了保證此程序能夠循壞執(zhí)行，應當將為了保證此程序能夠循壞