3-第二章实验系统简介

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1、第二章实验平台操作简介CP226计算机组成原理实验系统山实验平台、开关电源、软件三大部分组成。一、实验平台组成♦运算单元ALU、累加器A、暂存器W、寄存器组R0-R3、肓•通门D、左移门I八右移门R。各种状态位:进位标志RCy、零标志Rz、中断请求标志IREQ、中断响应标志IACK。♦程序计数器PC、地址寄存器MAR、存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM（微指令由24个LED反映）、堆栈ST、中断源IA（拨动开关）。状态位：RTO、RT1表示微程序的时钟周期（本模型机最多

2、是4个状态周期）。♦输出寄存器OUT、存储器单元、组合逻辑控制器、扩展单元、总线接口区、微动开关/指示灯、逻辑笔、脉冲源、管理单片机、24个按键、字符式LCD、RS232口。♦数据总线DBUS、地址总线ABUS、指令总线IBUSo二、实验平台手动操作A系统清零和手动状态设定K23-K16开关置零，按实验仪的［RST］钮。按小键盘的［TV/ME］键三次，进入“Hand……”手动状态。这个步骤每个实验都应该做2.数据总线操作木实验仪手动状态操作时，将8芯扁缆进行JI<—》J3的连接，将数据总线与开关K2

3、3-K16连接，拨动开关设置八位DSUB数据，并用其他控制信号来控制，实现的是寄存器A、W、R0T3等的写和读。当8芯扁缆进行

4、J2《一》J3J的连接时，将数据总线与开关K23-K16连接。拨动开关设置八位DSUB数据，并用其他控制信号来控制程序计数器PC、地址寄存器MAR、程序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC等的写入、读出。CP226实验仪有一些寄存器对以向数据总线DBUS输出数据，通过控制信号选通数据总线DBUS和寄存器，其中的数据可以通过显示LED反映出來。三、实验平台的小键盘操

5、作实验仪自带的小键盘和显示屏可以用来输入、修改机器指令或微指令，通过键盘控制程序的单指令、单微指令执行。用户可以通过显示屏或LED来杳看寄存器的值。用小键盘实验时，将8芯扁缆进行JI<—>J2的连接，使系统处于非手动状态，实验仪在监控程序的控制下，打开微存储器uM的输出，将微程序的控制传送到寄存器和控制端口。四、实验平台的程序控制操作木实验仪的操作除了可以在手动状态下进行，也可以在CP226集成开发环境中输入、修改程序，汇编成机器码，下载到实验仪中，由软件控制进行单步、单微指令的运行，同时通过软件观

6、察微程序控制过程屮数据的流向、控制信号的变化、寄存器的状态等。川微程序控制方式运行时，将8芯扁缆进行

7、J1＜一》J2

8、的连接，实验仪平台的控制方式开关设置成“微程序控制”方式。五.实验平台的控制信号1・24位控制信号口XRD外部设备读信号。当给出了外设的地址示，输岀此信号，从指定外部设备读数据。□EMWR存储器EM写信号。□EMRD存储器EM读信号。□PCOE将程序计数器的值送到地址总线ABUS±0□EMEM将存储器EM与数据总线DBUS接通，illEMWR和EMRD决定是将DBUS数据写到EM中,

9、还是从EM中读出数据到DBUSo□IREN将存储器EM读出的数据打入指令寄存器1R和微指令计数器uPCo□EINT中断返回时清除中断响应和中断请求标志，以便卞次中断。□ELPPC打入允许，与指令的IR2、IR3位结合，控制程序的跳转。□MAREN将数据总线DBUS上的数据打入地址寄存器MAR。□MAR0E将地址寄存器MAR的值送到地址总线ABUSo□0UTEN将数据总线DBUS上的数据送到输出端口寄存器OUT里。□STEN将数据总线DBUS上的数据存入堆栈寄存器ST屮。□RRD读寄存器组R0〜R3,

10、寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。□RWR写寄存器组R0~R3,寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。□CN决定运算器是否带进位移位，CN置“1”带进位，CN置“0”不带进位。□FEN将标志位存入ALU内部的标志寄存器。□X2、XI、X3三位组合译码，选择将数据送到DBUS上的寄存器。X2XIX3输出寄存器000IN_OE外部输入门001IA_OE中断向量010ST_OE堆栈寄存器011PCOEPC寄存器100D_OE直通门101ROE右移门110LOE左移门111没有输出□WEN将数据总线DB

11、US的值打入丄作寄存器W中。□AEN将数据总线DBUS的值打入累加器八中。□S］、S2、S3三位组决定ALU做何种运算。SIS2S3运算功能000A+W加001A-W减010A

12、W或011A&W与100A+W+C带进位加101A-W-C带进位减110-AA取反111A输出A2.工作脉冲CP226实验仪的寄存器输入输出需要脉冲控制（即微程序控制的时序脉冲）。手动操作时该脉冲控制信号是由实验仪的CK脉冲产生的。木实验仪设置小键盘的STEP键作为CK脉冲的控制键。当按下小键