西北農(nóng)林科技大學(xué)_計算機(jī)組成原理實習(xí)_計算機(jī)122

1、實驗一 基礎(chǔ)匯編語言程序設(shè)計信息工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)技術(shù)1222012013279 夏偉華實驗?zāi)康模? 學(xué)習(xí)和了解TEC-XP教學(xué)實驗系統(tǒng)監(jiān)控命令的用法；2 學(xué)習(xí)和了解TEC-XP教學(xué)實驗系統(tǒng)的指令系統(tǒng)；3 學(xué)習(xí)簡單的TEC-XP教學(xué)實驗系統(tǒng)匯編程序設(shè)計；實驗內(nèi)容：1 學(xué)習(xí)聯(lián)機(jī)使用TEC-XP教學(xué)實驗系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC.2 使用監(jiān)控程序的R命令顯示/修改寄存器內(nèi)容、D命令顯示存儲器內(nèi)容、E命令修改存儲器內(nèi)容；3 使用A命令寫一小段匯編程序，U命令反匯編剛輸入的程序，用G命令連續(xù)運(yùn)行該程序，用T、P命令單步運(yùn)行并觀察程序單步執(zhí)行情況；實驗軟硬件硬件： 運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出

2、設(shè)備軟件： 監(jiān)控程序、通訊程序、交叉匯編程序等。實驗步驟 一實驗具體操作步驟：1 準(zhǔn)備一臺串口工作良好的PC機(jī)；2 將TEC-XP放在實驗臺上，打開實驗箱的蓋子，確定電源處于斷開狀態(tài)；3 將黑色的電源線一端接220V交流電源，另一端插在TEC-XP實驗箱的電源插座里；4 取出通訊線，將通訊線的9芯插頭接在TEC-XP實驗箱上的串口“COM1”或“COM2”上，另一端接到PC機(jī)的串口上；5 將TEC-XP實驗系統(tǒng)左下方的五個黑色的控制機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的開關(guān)置于正確的位置，在找個實驗中開關(guān)應(yīng)置為00110（連續(xù)、內(nèi)存讀指令、組合邏輯、聯(lián)機(jī)、16位），控制開關(guān)的功能在開關(guān)上、下方有標(biāo)識；開關(guān)撥向上方表示

3、“1”，撥向下方表示“0”，“X”表示任意，其它實驗相同；6 打開電源，船形開關(guān)和5V電源指示燈亮。7 在PC機(jī)上運(yùn)行PCEC16.EXE文件，根據(jù)連接的PC機(jī)的串口設(shè)置所用PC機(jī)的串口為“1”或“2”, 其它的設(shè)置一般不用改動,直接回車即可。(具體步驟附后)8 按一下“RESET”按鍵,再按一下“START”按鍵，主機(jī)上顯示： TEC-2000 CRT MONITOR Version 1.0 April 2001 Computer Architectur Lab.， Tsinghua University Programmed by He Jia 二、實驗注意事項：1. 連接電源線和通訊線前

4、TEC-XP實驗系統(tǒng)的電源開關(guān)一定要處于斷開狀態(tài)，否則可能會對TEC-XP實驗系統(tǒng)上的芯片和PC機(jī)的串口造成損害；2. 五個黑色控制開關(guān)的功能示意圖如下： 單步 手動置指令 組合邏輯 聯(lián)機(jī) 8位 上面 下面連續(xù) 從內(nèi)存讀指令 微程序 脫機(jī) 16位3.幾種常用的工作方式（開關(guān)撥到上方表示為1，撥到下方為0；）工作方式5個撥動開關(guān)連續(xù)運(yùn)行程序、組合邏輯控制器、聯(lián)機(jī)、16位機(jī)00110連續(xù)運(yùn)行程序、微程序控制器、聯(lián)機(jī)、16位機(jī)00010單步、手動置指令、組合邏輯控制器、聯(lián)機(jī)、16位機(jī)11110單步、手動置指令、微程序控制器、聯(lián)機(jī)、16位機(jī)1101016位機(jī)、脫機(jī)運(yùn)算器實驗1XX00實驗原理交叉匯編程

5、序ASEC存放在微機(jī)上，并且運(yùn)行在PC機(jī)上。ASEC程序用IBM/PC機(jī)的指令系統(tǒng)專門為TEC-XP機(jī)設(shè)計，它是一個符號匯編程序，能對用TEC-XP所定義的53條指令編寫的TEC-XP機(jī)源匯編程序進(jìn)行匯編，得到一個在TEC-XP機(jī)上的可執(zhí)行程序。具體實現(xiàn)方法是：在微機(jī)PC機(jī)上用編輯軟件EDIT錄入TEC-XP機(jī)匯編源程序到PC機(jī)磁盤上，然后用交叉匯編程序ASEC對此源程序進(jìn)行匯編翻譯成在TEC-XP機(jī)上可運(yùn)行的二進(jìn)制可執(zhí)行程序程序，通過串口V70將微機(jī)與TEC-XP機(jī)連接，在PC機(jī)上運(yùn)行“TEC-XP機(jī)與PC機(jī)通訊程序PCEC”，將此可執(zhí)行程序傳入TEC-XP機(jī)內(nèi)存中，從而實現(xiàn)，在PC機(jī)上錄入

6、，在TEC-XP機(jī)上執(zhí)行。實驗完成情況通過使用匯編語言程序完成了本小節(jié)所有實驗內(nèi)容實驗體會匯編語言是面向機(jī)器的程序設(shè)計語言.匯編語言是一種功能很強(qiáng)的程序設(shè)計語言,也是利用計算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。匯編語言”作為一門語言，對應(yīng)于高級語言的編譯器，需要一個“匯編器”來把匯編語言原文件匯編成機(jī)器可執(zhí)行的代碼匯編語言的長處在于編寫高效且需要對機(jī)器硬件精確控制的程序。 在匯編語言中，用助記符代替操作碼，用地址符號或標(biāo)號代替地址碼。這樣用符號代替機(jī)器語言的二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語言變成了匯編語言。因此匯編語言亦稱為符號語言。 使用匯編語言編寫的程序，機(jī)器不能直接識別，要由一種程序?qū)R編語言翻譯

7、成機(jī)器語言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序，匯編程序是系統(tǒng)軟件中語言處理系統(tǒng)軟件。匯編語言編譯器把匯編程序翻譯成機(jī)器語言的過程稱為匯編。 匯編語言比機(jī)器語言易于讀寫、調(diào)試和修改，同時具有機(jī)器語言全部優(yōu)點(diǎn)。但在編寫復(fù)雜程序時，相對高級語言代碼量較大，而且匯編語言依賴于具體的處理器體系結(jié)構(gòu)，不能通用，因此不能直接在不同處理器體系結(jié)構(gòu)之間移植。 匯編語言的特點(diǎn): 1.面向機(jī)器的低級語言，通常是為特定的計算機(jī)或系列計算機(jī)專門設(shè)計的。 2.保持了機(jī)器語言的優(yōu)點(diǎn)，具有直接和簡捷的特點(diǎn)。 3.可有效地訪問、控制計算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲器、CPU、I/O端口等。 4.目標(biāo)代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速

8、度快，是高效的程序設(shè)計語言。 5.經(jīng)常與高級語言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。 匯編語言的應(yīng)用: 1.70%以上的系統(tǒng)軟件是用匯編語言編寫的。 2.某些快速處理、位處理、訪問硬件設(shè)備等高效程序是用匯編語言編寫的。 3.某些高級繪圖程序、視頻游戲程序是用匯編語言編寫的。 匯編語言是我們理解整個計算機(jī)系統(tǒng)的最佳起點(diǎn)和最有效途徑 它的重要性對每一個希望學(xué)習(xí)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的人來說都是非常重要的，是不能不學(xué)習(xí)的語言。 所有可編程計算機(jī)都向人們提供機(jī)器指令，通過機(jī)器指令人們能夠使用機(jī)器的邏輯功能。 所有程序，不論用何種語言編制，都必須轉(zhuǎn)成機(jī)器指令，運(yùn)用機(jī)器的邏輯功能，其功能才能得以實現(xiàn)。 機(jī)器的邏輯功能，軟件

9、系統(tǒng)功能構(gòu)筑其上，硬件系統(tǒng)功能運(yùn)行于下。 匯編語言直接描述機(jī)器指令，比機(jī)器指令容易記憶和理解。通過學(xué)習(xí)和使用匯編語言，能夠感知、體會、理解機(jī)器的邏輯功能，向上為理解各種軟件系統(tǒng)的原理，打下技術(shù)理論基礎(chǔ)；向下為掌握硬件系統(tǒng)的原理，打下實踐應(yīng)用基礎(chǔ),是我們理解整個計算機(jī)系統(tǒng)的最佳起點(diǎn)和最有效途徑。實驗二脫機(jī)運(yùn)算器實驗實驗?zāi)康纳钊肓私釧M2901運(yùn)算器的功能與具體用法，4片AM2901的級連方式，深化運(yùn)算器部件的組成、設(shè)計、控制與使用等諸項知識。實驗內(nèi)容：通過兩個12位的微型開關(guān)控制教學(xué)機(jī)的運(yùn)算器完成指定的運(yùn)算功能，并通過指示燈觀察運(yùn)算結(jié)果。實驗軟硬件硬件： 4片 Am2901軟件： 存儲器內(nèi)的指令

10、集合實驗說明脫機(jī)運(yùn)算器實驗，是指讓運(yùn)算器從教學(xué)計算機(jī)整機(jī)中脫離出來，此時，它的全部控制與操作均需通過兩個12位的微型開關(guān)來完成，這就談不上執(zhí)行指令，只能通過開關(guān)、按鍵控制教學(xué)機(jī)的運(yùn)算器完成指定的運(yùn)算功能，并通過指示燈觀察運(yùn)算結(jié)果。下面先把前邊講過的、與該實驗直接有關(guān)的結(jié)論性內(nèi)容匯總?cè)缦?。?12位微型開關(guān)的具體控制功能分配如下：A口、B口地址：送給AM2901器件用于選擇源與目的操作數(shù)的寄存器編號；I8-I0：選擇操作數(shù)來源、運(yùn)算操作功能、選擇操作數(shù)處理結(jié)果和運(yùn)算器輸出內(nèi)容的3組3位的控制碼；SCi、SSH和SST：用于確定運(yùn)算器最低位的進(jìn)位輸入、移位信號的入/出和怎樣處理AM2901產(chǎn)生的狀

11、態(tài)標(biāo)志位的結(jié)果。二 開關(guān)位置說明：做脫機(jī)運(yùn)算器實驗時，要用到提供24位控制信號的微動開關(guān)和提供16位數(shù)據(jù)的撥動開關(guān)。微動開關(guān)是紅色的，一個微動開關(guān)可以提供12位的控制信號，標(biāo)有micro switch 1和micro switch 2；數(shù)據(jù)開關(guān)是黑色的，左邊的標(biāo)有SWH的是高8位，右邊的標(biāo)有SWL的是低8位。微動開關(guān)與控制信號對應(yīng)關(guān)系見表(由左到右)：Micro switch 1Micro switch 2I8-I6I5-I3I2-I0SSTSSH SCIB PORTA PORT三 開關(guān)檢測 紅色微動開關(guān)是該實驗系統(tǒng)使用壽命最短的器件，開關(guān)好壞的檢測方法比較簡單，用戶將五個控制機(jī)器工作方式的開

12、關(guān)置于“1XX00”,從左面起第二個和第三個的開關(guān)處于任意位置，然后將兩個微動開關(guān)上的24個小紐子依次置為1（開關(guān)撥到上方為1），看對應(yīng)的指示燈是否亮，如果有一個或數(shù)個指示燈不亮，則一般是開關(guān)出了問題。實驗步驟1 將教學(xué)機(jī)左下方的5個撥動開關(guān)置為1XX00（單步、16位、脫機(jī)）；先按一下“RESET”按鍵，再按一下“START”按鍵，進(jìn)行初始化。2 接下來，按下表所列的操作在機(jī)器上進(jìn)行運(yùn)算器脫機(jī)實驗，將結(jié)果填入表中：其中D1取為0101H，D2取為1010H；通過兩個12位的紅色微型開關(guān)向運(yùn)算器提供控制信號，通過16位數(shù)據(jù)開關(guān)向運(yùn)算器提供數(shù)據(jù)，通過指示燈觀察運(yùn)算結(jié)果及狀態(tài)標(biāo)志。 運(yùn)算I8-I0

13、SSTSSHSCiBA壓START前壓START后ALU輸出CZVSALU輸出CZVS*D1+0-R001100011100100000000不用0101隨機(jī)01010000*D2+0-R101100011100100000001不用1010000010100000R0+R1-R00110000010010000000000011111000021210000RO-R1-R001100100100100010000000101010000F0F11000R1-R0-R10110010010010001000100000F0F10000E0E1000R0R1-R00110110010010000

14、000100000F0F10000F0F1000R0R1-R00111000010010000000000010101100001011000R0R1-R00111100010010000000000010E0E100001011000(R0R1)-R0011111001001000000000001FEFE10000E0E10012*R0-R011100001100100000000不用FEFE1001FDFC0001R0/2-R010100001100100000000不用FDFC00017EFE0001按“START”按鍵之前，ALU輸出的是計算結(jié)果，參照ALU的操作周期的時序可知A、B

15、口數(shù)據(jù)鎖存是在時鐘的下降沿，通用寄存器的接收是在低電平，所以要想寄存器接收ALU的計算結(jié)果必須按一次“START”按鍵。實驗原理16位機(jī)用4片Am2901芯片級聯(lián)而成，該芯片的第一個組成成分是一個4位的算邏運(yùn)算部件ALU, 它的輸出為F, 兩個輸入分別用R和S標(biāo)記, 還有送入ALU最低位的進(jìn)位信號Cn。它能實現(xiàn)R+S、S-R、R-S三種算術(shù)運(yùn)算功能, 和RS、RS、RS、R S、R S五種邏輯運(yùn)算功能。在給出運(yùn)算結(jié)果的同時, 還送出向高位的進(jìn)位輸出信號Cn+4, 溢出標(biāo)志信號OVR, 最高位的狀態(tài)信號F3(可能用作符號位), 以及運(yùn)算結(jié)果為零的標(biāo)志信號F=0000。該芯片的第二個組成成分是由1

16、6個4位的通用寄存器組成的寄存器組。它是一個用雙端口(A口和B口)控制讀出, 單端口(B口)控制寫入的部件。為了對其進(jìn)行讀寫, 需通過A地址、B地址指定被讀寫的寄存器。兩路讀出數(shù)據(jù)分辨用A口、B口標(biāo)記，經(jīng)鎖存器線路可以送到ALU的R、S輸入端的多路選擇器，A口讀出數(shù)據(jù)還可以用作該芯片的可選輸出信號之一。寄存器組的寫入數(shù)據(jù)由一組多路選擇器給出，并由B地址選擇寫入的寄存器。該芯片的第三個組成成分是4位的Q寄存器,主要用于實現(xiàn)硬件的乘法、除法指令，能對本身的內(nèi)容完成左、右移位功能，能接收ALU的輸出。輸出送到ALU 的S 輸入端。4片Am2901級聯(lián)方式實驗完成情況基本完成了本小節(jié)所有實驗內(nèi)容實驗體

17、會運(yùn)算器，三大塊（功能和組成），運(yùn)算（ALU）、暫存（通用寄存器組）、乘除快（乘商寄存器），多路選通連起來（以便構(gòu)成一個能協(xié)同運(yùn)行的運(yùn)算器整體。常由執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算功能的ALU線路、暫存參加ALU運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間運(yùn)算結(jié)果的通用寄存器組、支持乘除法運(yùn)算的專用寄存器三部分組成，三個部分之間通過多路選擇器線路實現(xiàn)連接，從而構(gòu)成一個完整的運(yùn)算器部件Am2901是運(yùn)算器的核心部件，A2901能夠級聯(lián)，并且實現(xiàn)R+S、S-R、R-S三種算術(shù)運(yùn)算功能, 和RS、RS、RS、R S、R S五種邏輯運(yùn)算功能。本節(jié)的脫機(jī)運(yùn)算器實驗讓我深入理解了運(yùn)算器的工作方式。通過微型開關(guān)提供操作運(yùn)算器運(yùn)行所必需的控制信號，通過

18、信號指示燈觀察運(yùn)算結(jié)果，理解了運(yùn)算機(jī)理。實驗三 組合邏輯控制器部件教學(xué)實驗實驗?zāi)康耐ㄟ^看懂教學(xué)計算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計好并正常運(yùn)行的幾條典型指令（例如，ADD、SHR、OUT、MVRD、JRC、RET、CALA等指令）的功能、格式和執(zhí)行流程，然后自己設(shè)計幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確。其最終要達(dá)到的目的是：1 深入理解計算機(jī)控制器的功能、組成知識；2 深入地學(xué)習(xí)計算機(jī)各類典型指令的執(zhí)行流程；3 對指令格式、尋址方式、指令系統(tǒng)、指令分類等建立具體的總體概念；4 學(xué)習(xí)組合邏輯控制器的設(shè)計過程和相關(guān)技術(shù)。實驗軟硬件硬件： MACH器件， GAL20V8軟件： 29條基本指令實

19、驗說明控制器設(shè)計是學(xué)習(xí)計算機(jī)總體組成和設(shè)計的最重要的部分。要在TEC-XP教學(xué)計算機(jī)完成這項實驗，必須比較清楚地懂得：1 TEC-XP教學(xué)機(jī)的組合邏輯控制器主要由MACH器件和一片產(chǎn)生節(jié)拍的GAL20V8組成；2 TEC-XP教學(xué)機(jī)上已實現(xiàn)了29條基本指令，的控制信號由MACH給出的3 應(yīng)了解監(jiān)控程序的A命令只支持基本指令，擴(kuò)展指令應(yīng)用E命令將指令代碼寫入到相應(yīng)的存儲單元中；不能用T、P命令單步調(diào)試擴(kuò)展指令，只能用G命令執(zhí)行有擴(kuò)展指令的程序。4 要明白TEC-XP教學(xué)機(jī)支持的指令格式及指令執(zhí)行流程分組情況；理解TEC-XP教學(xué)機(jī)中已經(jīng)設(shè)計好并正常運(yùn)行的各類指令的功能、格式和執(zhí)行流程，也包括控制

20、器設(shè)計與實現(xiàn)中的具體線路和控制信號的組成。5 要明確自己要實現(xiàn)的指令格式、功能、執(zhí)行流程設(shè)計中必須遵從的約束條件。為了完成自己設(shè)計幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確的實驗內(nèi)容，具體過程包括：1) 確定指令格式和功能，要受教學(xué)機(jī)已有硬件的約束，應(yīng)盡量與已實現(xiàn)指令的格式和分類辦法保持一致；2) 劃分指令執(zhí)行步驟并設(shè)計每一步的執(zhí)行功能，設(shè)計節(jié)拍狀態(tài)的取值，應(yīng)參照已實現(xiàn)指令的處理辦法來完成，特別要注意的是，讀取指令的節(jié)拍只能用原來已實現(xiàn)的，其他節(jié)拍的節(jié)拍狀態(tài)也應(yīng)盡可能地與原用節(jié)拍的狀態(tài)保持一致和相近；3) 在指令流程表中填寫每一個控制信號的狀態(tài)值，基本上是個查表填數(shù)的過程，

21、應(yīng)該特別仔細(xì)，并有意識地體會這些信號的控制作用；4) 寫出每個控制信號的完整邏輯表達(dá)式，可能和必要的話，進(jìn)行一點(diǎn)邏輯化簡；5) 把這些控制信號，按教學(xué)計算機(jī)設(shè)計中規(guī)定的幾個GAL20V8的引腳分配結(jié)果編程到相應(yīng)的GAL20V8芯片中去；6) 寫一個包含你設(shè)計的指令的程序，通過運(yùn)行該程序檢查執(zhí)行結(jié)果的正確性，來初步判斷你的設(shè)計是否正確；如果有問題，通過幾種辦法查出錯誤并改正，（比如手動置指令，單步調(diào)試每個節(jié)拍對應(yīng)的控制信號）繼續(xù)調(diào)試，直到完全正確。實驗內(nèi)容1 完成控制器部件的教學(xué)實驗，主要內(nèi)容是由學(xué)生自己設(shè)計幾條指令的的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確。2 首先是看懂TEC-

22、XP教學(xué)計算機(jī)的功能部件組成和線路邏輯關(guān)系，然后分析教學(xué)計算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計好并正常運(yùn)行的幾條典型指令（例如，ADD、SHR、OUT、MVRD、JRC、CALA、RET等指令）的功能、格式和執(zhí)行流程。3 設(shè)計幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確。例如ADC、JRS、JRNS、LDRA、STOR、JMPR等指令，可以從TEC-XP教學(xué)計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)說明與實驗指導(dǎo)第二章給出的19條擴(kuò)展指令中任意選擇，當(dāng)然也可以設(shè)計與實現(xiàn)其它的指令，包括原來已經(jīng)實現(xiàn)的基本指令（要變換為另外一個指令操作碼）或自己確定的指令。在原來提供的MACH程序的基礎(chǔ)上按照ABEL語言的要求添加新指令的控制信

23、號，編譯產(chǎn)生.JED文件并下載到MACH芯片里。軟件的使用和下載參加附錄。4 單條運(yùn)行指令，查看指令的功能、格式和執(zhí)行流程。先將教學(xué)機(jī)左下方的5個撥動開關(guān)置為11110，再按一下“RESET”按鍵，然后通過16位的數(shù)據(jù)開關(guān)（SWH、SWL）置入指令，按“START”按鍵單步送脈沖，通過指示燈觀察控制信號的變化。5 用監(jiān)控程序的A、E（擴(kuò)展指令必須用E命令置入）命令編寫一段小程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。實驗時將教學(xué)機(jī)左下方的5個撥動開關(guān)置為00110，運(yùn)行編寫的小程序。觀察終端顯示的結(jié)果，檢驗設(shè)計的指令是否正確。若與預(yù)定結(jié)果不符，可查看指令的功能、格式、執(zhí)行、流程設(shè)計的是否正確。實驗工作原理、實驗完成情

24、況基本完成了本小節(jié)所有實驗內(nèi)容實驗體會通過這次實驗對組合邏輯控制器部件的功能和組成知識進(jìn)一步了解和認(rèn)知，理解計算機(jī)各類典型指令的執(zhí)行流程，對指令格式、尋址方式、指令系統(tǒng)、指令分類等都建立了具體的總體概念。在觀察了Add指令的節(jié)拍流程后理解了指令寄存器在運(yùn)算的作用和運(yùn)算過程。組合邏輯的控制器由程序計數(shù)器PC,指令寄存器IR，節(jié)拍發(fā)生器Timing，時序控制信號產(chǎn)生部件MACH435.實驗四 存儲器實驗實驗?zāi)康耐ㄟ^看懂教學(xué)計算機(jī)中已經(jīng)使用的幾個存儲器芯片的邏輯連接關(guān)系和用于完成存儲器容量擴(kuò)展的幾個存儲器芯片的布線安排，在教學(xué)計算機(jī)上設(shè)計、實現(xiàn)并調(diào)試出存儲器容量擴(kuò)展的實驗內(nèi)容。其最終要達(dá)到的目的是：

25、1 深入理解計算機(jī)內(nèi)存儲器的功能、組成知識；2深入地學(xué)懂靜態(tài)存儲器芯片的讀寫原理和用他們組成教學(xué)計算機(jī)存儲器系統(tǒng)的方法（即字、位擴(kuò)展技術(shù)），控制其運(yùn)行的方式；思考并對比靜態(tài)和動態(tài)存儲器芯片在特性和使用場合等方面的同異之處。實驗內(nèi)容1 要完成存儲器容量擴(kuò)展的教學(xué)實驗，需為擴(kuò)展存儲器選擇一個地址，并注意讀寫和OE等控制信號的正確狀態(tài)；2 用監(jiān)控程序的D、E命令對存儲器進(jìn)行讀寫，比較RAM（6116）、EEPROM（28系列芯片）EPROM（27系列芯片）在讀寫上的異同；3 用監(jiān)控程序的A命令編寫一段程序，對RAM（6116）進(jìn)行讀寫，用D命令查看結(jié)果是否正確；4 用監(jiān)控程序的A命令編寫一段程序，對

26、擴(kuò)展存儲器EEPROM（28系列芯片）進(jìn)行讀寫，用D命令查看結(jié)果是否正確；如不正確，分析原因，改寫程序，重新運(yùn)行；實驗軟硬件硬件： 2KB兩片6116 作為RAM 8KB 4片58C65（即28C64） 其中兩片作為監(jiān)控程序的存儲地，另外兩片作為擴(kuò)展實驗的芯片6116引腳圖58C65（即28C64）引腳圖帶電可擦可編程只讀存儲器-一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片。 EEPROM 可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程, 不像EPROM芯片，EEPROM不需從計算機(jī)中取出即可修改。在一個EEPROM中，當(dāng)計算機(jī)在使用的時候可頻繁地反復(fù)編程.軟件： 監(jiān)控程序，指令系統(tǒng)實驗說明教學(xué)計算機(jī)存儲器

27、系統(tǒng)由ROM和RAM兩個存儲區(qū)組成，分別由EPROM芯片（或EEPROM芯片）和RAM芯片構(gòu)成。TEC-XP教學(xué)計算機(jī)中還安排了另外幾個存儲器器件插座，可以插上相應(yīng)存儲器芯片以完成存儲器容量擴(kuò)展的教學(xué)實驗，為此必須比較清楚地了解：1 TEC-XP教學(xué)機(jī)的存儲器系統(tǒng)的總體組成及其連接關(guān)系；2 TEC-XP教學(xué)機(jī)的有關(guān)存儲器芯片、I/O接口芯片的片選信號控制和讀寫命令的給出和具體使用辦法；3 RAM和EPROM、EEPROM存儲器芯片在讀寫控制、寫入時間等方面的同異之處，并正確建立連線關(guān)系和在程序中完成正確的讀寫過程；4 如何在TEC-XP教學(xué)機(jī)中使用擴(kuò)展的存儲器空間并檢查其運(yùn)行的正確性。實驗原理

28、58C65帶電可擦可編程只讀存儲器-一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片。 EEPROM 可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程實驗完成情況完成了本小節(jié)所有實驗內(nèi)容實驗體會本次實驗讓我體會到了存儲裝置的的原理。對于EEPROM和RAM以及EPROM的存儲原理有了更深的理解。實驗五 微程序控制器實驗?zāi)康?通過看懂教學(xué)計算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計好并正常運(yùn)行的數(shù)條基本指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JR、RET等指令）的功能、格式和執(zhí)行流程，然后自己設(shè)計幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確。其最終要達(dá)到的目的是：1 深入理解計算機(jī)微程序控制器的功能、組成知識；2 深

29、入地學(xué)習(xí)計算機(jī)各類典型指令的執(zhí)行流程；3 對指令格式、尋址方式、指令系統(tǒng)、指令分類等建立具體的總體概念；4 學(xué)習(xí)微程序控制器的設(shè)計過程和相關(guān)技術(shù)。實驗內(nèi)容1 完成控制器部件的教學(xué)實驗，主要內(nèi)容是由學(xué)生自己設(shè)計幾條指令的的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正確。2 首先是看懂TEC-XP教學(xué)計算機(jī)的功能部件組成和線路邏輯關(guān)系，然后分析教學(xué)計算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計好并正常運(yùn)行的幾條典型指令（例如，ADD、MVRR、OUT、MVRD、JRC、CALA、RET等指令）的功能、格式和執(zhí)行流程，注意各操作功能所對應(yīng)的控制信號的作用。3 設(shè)計幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計算機(jī)上實現(xiàn)、調(diào)試正

30、確。例如ADC、JRS、JRNS、LDRA、STAR、CALR等指令，可以從給出的19條擴(kuò)展指令中任意選擇，當(dāng)然也可以設(shè)計與實現(xiàn)其它的指令，包括原來已經(jīng)實現(xiàn)的基本指令（要變換為另外一個指令操作碼）或自己確定的指令。4 單條運(yùn)行指令，查看指令的功能、格式和執(zhí)行流程。5 用監(jiān)控程序的A、E（擴(kuò)展指令必須用E命令置入）命令編寫一段小程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。實驗軟硬件TEC-XP 的微程序控制器 和 MACH實驗原理微程序控制器的基本任務(wù)是完成當(dāng)前指令的翻譯和執(zhí)行，即將當(dāng)前指令的功能轉(zhuǎn)換成可以控制硬件邏輯部件工作的微命令序列，以完成數(shù)據(jù)傳輸和各種處理操作。它的執(zhí)行方法就是將控制各部件動作的微命令的集合進(jìn)行編碼，即將微命令的集合仿照機(jī)器指令一樣，用數(shù)字代碼的形式表示，這種表示稱為微指令。這樣就可以用一個微指令序列表示一條機(jī)器指令，這種微指令序列稱為微程序。微程序存儲在一種專用的存儲器