廣工計(jì)組實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）學(xué)習(xí)和了解TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的指令系統(tǒng)；（3）學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)匯編語(yǔ)言程序。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材：TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),仿真終端軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)聯(lián)機(jī)使用TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC;學(xué)習(xí)使用WINDOWS界面的串口通訊軟件；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(chǔ)器內(nèi)容、E命令修改存儲(chǔ)器內(nèi)容；使用A命令編寫(xiě)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)行改程序，用T、P命令單步運(yùn)行并觀察程序單步執(zhí)行的情況。實(shí)驗(yàn)步驟：一、實(shí)驗(yàn)具體操作步驟：準(zhǔn)備一臺(tái)串口工作良好的PC機(jī)；將TEC-XP放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱的蓋子，確定電源處于斷開(kāi)狀態(tài)；將黑色電源線一端接220V交流電源，另一端插在TEC--XP試驗(yàn)箱電源插座上；取出通訊線，將通信線的9芯插頭接在試驗(yàn)箱的串口“COM1”或“COM2”上，另一端接到PC機(jī)的串口上；將TEC-XP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)左下方的6個(gè)黑色控制器開(kāi)關(guān)置為，，控制開(kāi)關(guān)的功能在開(kāi)關(guān)上、下方有標(biāo)識(shí)；開(kāi)關(guān)撥向上方表示“1”，撥向下方表示“0”，“x”表示任意，其他實(shí)驗(yàn)相同；打開(kāi)電源，船形開(kāi)關(guān)和5v電源指示燈亮。在PC機(jī)上運(yùn)行PCEC16.EXE文件，直接回車。按一下“RESET”按鍵，再按一下“START”按鍵在主機(jī)上顯示：TEC—2000CRTMONITORVersion1.0April2001ComputerArchitecturLab,TsinghuaUniversityProgrammedbyHeJia>二、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：幾種常見(jiàn)的工作方式（開(kāi)關(guān)撥到上方表示為1，撥到下方為0）工作方式5個(gè)撥動(dòng)開(kāi)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(dòng)置指令、組合邏輯控制器、聯(lián)機(jī)、16位機(jī)11110單步、手動(dòng)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(shí)驗(yàn)1XX00三、仿真終端軟件的操作成功運(yùn)行PCEC16.EXE的界面四、實(shí)驗(yàn)示例：1.用R命令查看寄存器內(nèi)容或修改寄存器的內(nèi)容1）在命令行提示符狀態(tài)下輸入：R↙；顯示寄存器的內(nèi)容注：寄存器的內(nèi)容在運(yùn)行程序或執(zhí)行命令后會(huì)發(fā)生變化。2）在命令行提示符狀態(tài)下輸入：RR0↙:修改寄存器R0的內(nèi)容，被修改的寄存器與所賦值之間可以無(wú)空格，也可由一個(gè)或數(shù)個(gè)空格主機(jī)顯示：寄存器原值：_在該提示符下輸入新的值0036再用R命令顯示寄存器的內(nèi)容，則R0的內(nèi)容變?yōu)?036。測(cè)試結(jié)果如下圖：3.用命令修改存儲(chǔ)器內(nèi)容在命令提示符狀態(tài)下輸入：E2000↙屏幕顯示：2000地址單元的原有內(nèi)容：光標(biāo)閃爍等待輸入輸入0000依次改變地址單元2001～2005的內(nèi)容為：11112222333344445555注意：用E命令連續(xù)修改內(nèi)存單元的值時(shí)，每修改完一個(gè)，按一下空格鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出下一個(gè)內(nèi)存單元的值，等待修改；按回車鍵則退出E命令。5.用A命令花不如一段匯編源程序，主要是想累加器送入數(shù)據(jù)和進(jìn)行運(yùn)算，執(zhí)行程序并觀察運(yùn)行結(jié)果。1）在命令行提示符狀態(tài)下輸入：A2000↙：表示該程序從2000H（內(nèi)存RAM區(qū)的起始地址）地址開(kāi)始屏幕將顯示：2000：輸入如下形式的程序：2000：MVRDR0，AAAA;MVRD與R0之間有且只有一個(gè)空格，其他指令相同2002：MVRDR1，55552004：ADDRO，R12005：ANDR0，R12006：RET;程序的最后一個(gè)語(yǔ)句，必須為RET指令2007：（直接敲回車鍵，結(jié)束A命令輸入程序的操作過(guò)程）若輸入有誤，系統(tǒng)會(huì)給出提示并顯示出錯(cuò)地址，用戶只需在該地址重新輸入正確的指令即可。2）用U命令反匯編剛輸入的程序在命令行提示符狀態(tài)下輸入：U2000↙在相應(yīng)的地址會(huì)得到輸入的指令及其操作碼注：連續(xù)使用不帶參數(shù)的U命令時(shí)，將從上一次反匯編的最后一條語(yǔ)句之后接著繼續(xù)反匯編。3）用G命令運(yùn)行前面鍵入的源程序G2000↙程序運(yùn)行結(jié)束后，可以看到程序的運(yùn)行結(jié)果，屏幕顯示各寄存器的值，其中R0和R1的值均為5555H，說(shuō)明程序運(yùn)行正確。4）用P或T命令，但不執(zhí)行這段程序，觀察指令執(zhí)行結(jié)果在命令行提示符狀態(tài)下輸入：T2000↙寄存器R0被賦值為AAAAHT↙寄存器R1被賦值為5555HT↙做加法運(yùn)算，和放在R0，R0的值變?yōu)镕FFFHT↙做與運(yùn)算，結(jié)果放在R0，R0的值變?yōu)?555H用P命令執(zhí)行過(guò)程同上注：T總是執(zhí)行單條指令，但執(zhí)行P命令時(shí)，則把每一個(gè)CALL語(yǔ)句連同被調(diào)用的子程序依次執(zhí)行完成。T，P命令每次執(zhí)行后均顯示所由通用寄存器及狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，并反匯編出下一條將要執(zhí)行的指令。運(yùn)行結(jié)果如下：G命令：T命令：例1：設(shè)計(jì)一個(gè)小程序，從鍵盤(pán)上接收一個(gè)字符并在屏幕上數(shù)出顯示該字符。<1>在命令行提示符狀態(tài)下輸入：A2000↓屏幕將顯示：2000：輸入如下形式的程序：2000：IN81：判斷鍵盤(pán)上是否按了建2001：SHRR0：即串行口是否有輸入的字符2002：SHRR02003：JRNC2000：未輸入完則循環(huán)測(cè)試2004：IN80：接收該字符2005：OUT80↓：在屏幕上輸出顯示字符‘6’2006：RET↓：每個(gè)用戶程序都必須用RET指令結(jié)束2007：↓：（按回車即結(jié)束輸入過(guò)程）注：在十六位機(jī)中，基本I/O接口的地址是確定的，數(shù)據(jù)口的地址為80，狀態(tài)口的地址為81。<2>用“G”命令運(yùn)行程序 在命令提示符狀態(tài)下輸入： G2000↓執(zhí)行上面輸入的程序光標(biāo)閃爍等待輸入，用戶從鍵盤(pán)入字符后，屏幕會(huì)顯示該字符。該例建立了一個(gè)從主存2000H地址開(kāi)始的小程序。這種方式下，所有的數(shù)字都約定使用16進(jìn)制數(shù)，故數(shù)字后不用跟字符H。每個(gè)用戶程序的最后一個(gè)語(yǔ)句一定為RET匯編語(yǔ)句。因?yàn)楸O(jiān)控程序是用類似子程序調(diào)用方式使實(shí)驗(yàn)者的程序投入運(yùn)行的，用戶程序只有用RET語(yǔ)句結(jié)束，才能保證程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)能正確返回到監(jiān)控程序的斷點(diǎn)，保證監(jiān)控程序能繼續(xù)控制教學(xué)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程。測(cè)試如下圖：五、實(shí)驗(yàn)心得學(xué)會(huì)了聯(lián)機(jī)使用TEC-XP教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC，教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)監(jiān)控命令的用法，了解了TEC-CP教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的指令系統(tǒng)，試著做匯編程序設(shè)計(jì)，在嘗試中發(fā)現(xiàn)匯編程序設(shè)計(jì)的方法，理解指令代碼的意義及程序所能實(shí)現(xiàn)的功能，并對(duì)基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)有了初步的了解，增加了自己學(xué)習(xí)的興趣和提高了自己的動(dòng)手操作的能力。

計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二：脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模荷钊肓私釧M2901運(yùn)算器的功能與具體用法。深化運(yùn)算器部件的組成、設(shè)計(jì)、控制與使用等知識(shí)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材：TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理：脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)，是指讓運(yùn)算器從數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)整機(jī)中脫離出來(lái)，此時(shí)，他的全部控制與操作均需通過(guò)兩個(gè)12位的衛(wèi)星開(kāi)關(guān)來(lái)完成，這就談不上執(zhí)行指令，只能通過(guò)開(kāi)關(guān)，案件控制數(shù)學(xué)機(jī)的運(yùn)算器完成指定的運(yùn)算功能，并通過(guò)指示燈觀察運(yùn)算器結(jié)果。下面先把前邊幾講過(guò)的，與該實(shí)驗(yàn)直接有關(guān)的結(jié)論性內(nèi)容匯總?cè)缦隆Ｒ弧?2位微型開(kāi)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(hào)：I8-I0：選擇操作數(shù)來(lái)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(hào)的入/出和怎樣處理AM2901產(chǎn)生的狀態(tài)標(biāo)志位的結(jié)果。二、開(kāi)關(guān)位置說(shuō)明：做脫機(jī)運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到提供24位控制信號(hào)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)和提供16位數(shù)據(jù)的拔動(dòng)開(kāi)關(guān)。微動(dòng)開(kāi)關(guān)是紅色的，一共有三個(gè)，一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)可以提供12位的控制信號(hào)，三個(gè)開(kāi)關(guān)分別標(biāo)有SWI1microswitch、SW2microswitch和SW3microswitch；數(shù)據(jù)開(kāi)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(dòng)開(kāi)關(guān)與控制信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表（從左到右）：SW1MicroswitchSW2MicroswitchSW3MicroswitchT3-T0REQ/MIO/WEI2-I0I8-I7I6-I3BPORTAPORTSSTSSHSCIDC2DC1三、開(kāi)關(guān)檢測(cè)紅色微動(dòng)開(kāi)關(guān)是該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用壽命最短的器件，開(kāi)關(guān)好壞的檢測(cè)方法比較簡(jiǎn)單，用戶將五個(gè)控制機(jī)器工作方式的開(kāi)關(guān)置于“1XX000”，從左面其第二個(gè)和第三個(gè)的開(kāi)關(guān)處于任意位置，然后將兩個(gè)未動(dòng)開(kāi)關(guān)上的24小紐子依次置為1（開(kāi)關(guān)撥到上方為1），看對(duì)應(yīng)的指示燈是否亮，如果有一個(gè)或數(shù)個(gè)指示燈不亮，則一般是開(kāi)關(guān)除了問(wèn)題。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在脫機(jī)方式下，對(duì)于給定指令分析其執(zhí)行過(guò)程中運(yùn)算步驟，通過(guò)對(duì)AM2901運(yùn)算器所需的控制信號(hào)的設(shè)置，使之完成運(yùn)算，并核對(duì)運(yùn)算結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟：在脫機(jī)方式下，通過(guò)設(shè)置SW1，SW2，SW3各微碼字段和數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)算。以實(shí)現(xiàn)AAAAH->R1為例說(shuō)明操作過(guò)程。1、按照下表中的微碼和數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，對(duì)運(yùn)算器的功能進(jìn)行設(shè)置。操作步驟如下：微動(dòng)開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)I8-I6I5-I3I2-I0SSTSSHSCiBAD15-D001100011100100000001不用AAAAH將教學(xué)機(jī)左下方的5個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置為11XX00(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.通過(guò)16個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)置立即數(shù)AAAAH。通過(guò)SW1、SW2、SW3設(shè)置各微碼。按一次START鍵，立即數(shù)XXXXH置入R1，通過(guò)顯示燈查看按START鍵后的輸出。若要進(jìn)行其他操作：程序設(shè)置SW1、SW2、SW3數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)，通過(guò)顯示燈觀察輸出。然后按START鍵執(zhí)行操作。通過(guò)顯示燈觀察按START鍵后的輸出，檢查運(yùn)算結(jié)果是否正確。接下來(lái),按下表所列的操作在機(jī)器上進(jìn)行運(yùn)算器脫機(jī)實(shí)驗(yàn),將結(jié)果填入表中:其中,D1取為0101H,D2取為1010H,通過(guò)兩個(gè)12位的紅色微型開(kāi)關(guān)向運(yùn)算器提供控制信號(hào),通過(guò)16位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)向運(yùn)算器提供數(shù)據(jù),通過(guò)指示燈觀察運(yùn)算結(jié)果及狀態(tài)標(biāo)志.運(yùn)算I8-I0SSTSSHSCIBA壓START前壓START后ALU輸出CZVSALU輸出CZVS*D1+0->R00010000000不用0101隨機(jī)01010000*D2+0->R10010000001不用1010000010100000R0+R1->R0001000000000011111000021210000R0-R1->R00010010000000101010000F0F11000R1-R0->R1001001000100000F0F10000E0E1000R0VR1->R0001000000100000F0F10000F0F1010R0R1->R0001000000000011010101001011010R0R1->R0001000000000011010101001011000(R0R1)->R000100000000001FEFE10000E0E10012*R0->R00010000000不用FEFE1001FDFC0001R0/2->R00010000000不用FDFC00017EFE0001注:用*標(biāo)記的運(yùn)算,表示D1,D2的數(shù)據(jù)是由撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW給出的,開(kāi)關(guān)給的是二進(jìn)制的信號(hào),注意二進(jìn)制和十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換.六、思考題：?jiǎn)栴}：分析比較各指令按START鍵前和按START鍵后的值，是否有不同并解釋。前后結(jié)果有些不同，按”START”按鍵之前,ALU輸出的是計(jì)算結(jié)果,參照ALU的操作周期的時(shí)序可知A,B口數(shù)據(jù)鎖存是在時(shí)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(jì)算結(jié)果必須按一次”START”按鍵.七、實(shí)驗(yàn)心得：了解了AM2901運(yùn)算器的功能與具體用法并深化運(yùn)算器部件的組成、設(shè)計(jì)、控制與使用等知識(shí)。一開(kāi)始因?yàn)椴涣私獍粹o的實(shí)際作用和功能，一直出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，經(jīng)請(qǐng)教同學(xué)再進(jìn)一步把指導(dǎo)書(shū)看懂后，最終實(shí)現(xiàn)了本實(shí)驗(yàn)的操作。深刻讓我理解到做實(shí)驗(yàn)前要好好進(jìn)行預(yù)習(xí)工作，上課時(shí)認(rèn)真聽(tīng)老師的講解和指導(dǎo)，對(duì)于遇到自己沒(méi)辦法解決的事可以請(qǐng)教老師或同學(xué)，學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題的分析，找尋錯(cuò)誤的原因，分析遇到的各種現(xiàn)象，判斷結(jié)果是否正確。來(lái)實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的邏輯功能.計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目存儲(chǔ)器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三：存儲(chǔ)器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜OM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差異之處。學(xué)習(xí)用編程器設(shè)備向EEPROM芯片內(nèi)寫(xiě)入一批數(shù)據(jù)的過(guò)程和方法。理解并熟悉通過(guò)字、位擴(kuò)展技術(shù)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展存儲(chǔ)器系統(tǒng)容量的方案。

了解靜態(tài)存儲(chǔ)器系統(tǒng)使用的各種控制信號(hào)之間正常的時(shí)序關(guān)系。

了解如何通過(guò)讀、寫(xiě)存儲(chǔ)順的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)58C65

ROM芯片的讀、寫(xiě)操作。加深理解存儲(chǔ)器部件在計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)中的作用。

2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC。3實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理內(nèi)存儲(chǔ)器原理：內(nèi)存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)行中的程序和相關(guān)數(shù)據(jù)的部件。在教學(xué)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器部件設(shè)計(jì)中，出于簡(jiǎn)化和容易實(shí)現(xiàn)的目的，選用靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)內(nèi)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)體，包括唯讀存儲(chǔ)區(qū)和隨讀寫(xiě)存儲(chǔ)區(qū)兩部分，ROM存儲(chǔ)區(qū)選用4片長(zhǎng)度8位、容易8KB的58C65芯片實(shí)現(xiàn)，RAM存儲(chǔ)區(qū)選用2片長(zhǎng)度8位、容量2KB的6116芯片實(shí)現(xiàn)，每2個(gè)8位的芯片合成一組用于組成16位長(zhǎng)度的內(nèi)存字，6個(gè)芯片被分成3組，其地址空間分配關(guān)系是：0-1777h用于第一組ROM，固化監(jiān)控程序，2000-2777h用于RAM，保存用戶程序和用戶數(shù)據(jù)，其高端的一些單元作監(jiān)控程序的數(shù)據(jù)區(qū)，第二組ROM的地址范圍可以由用戶選擇，主要用于完成擴(kuò)展內(nèi)存容量的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。地址總線的低13位送到ROM芯片的地址線引腳，用于選擇芯片內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)字。用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)字的高位字節(jié)的3個(gè)芯片的數(shù)據(jù)線引腳、實(shí)現(xiàn)低位字節(jié)的3個(gè)芯片的數(shù)據(jù)線引腳分別連接在一起接到數(shù)據(jù)總線的高、低位字節(jié)，是實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的信息通路。數(shù)據(jù)總線要通過(guò)一個(gè)雙向三態(tài)門(mén)電路與CPU一側(cè)的內(nèi)部總線IB相連接，已完成存儲(chǔ)器、接口電路和CPU之間的數(shù)據(jù)通訊。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要完成存儲(chǔ)器容量擴(kuò)展的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，需為擴(kuò)展存儲(chǔ)器選擇一個(gè)地址，并注意讀寫(xiě)和OE等控制信號(hào)的正確狀態(tài)。用監(jiān)控程序的D、E命令對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，比較RAM（3116）、EEPROM（28系列芯片）、EPROM（27系列芯片）在讀寫(xiě)上的異同。用監(jiān)控程序的A命令編寫(xiě)一段程序，對(duì)RAM（6116）進(jìn)行讀寫(xiě)，用D命令查看結(jié)果是否正確。用監(jiān)控程序的A命令編寫(xiě)一段程序，對(duì)擴(kuò)展存儲(chǔ)器EEPRM（28系列芯片）進(jìn)行讀寫(xiě)，用D命令查看結(jié)果是否正確；如不正確，分析原因，改寫(xiě)程序，重新運(yùn)行。5實(shí)驗(yàn)步驟與截圖檢查FPGA下方的標(biāo)有“/CE”的四組插針均是左邊兩個(gè)短接；

檢查RAM（6116）上方的標(biāo)有“/WE”的插針應(yīng)是左邊兩個(gè)短接；

RAM（6116）支持即時(shí)讀寫(xiě)，可直接用A、E命令向擴(kuò)展的存儲(chǔ)器輸入程序或改變內(nèi)存單元的值。將擴(kuò)展的ROM芯片插入標(biāo)有“EXTROMH”和“EXTROML”的自鎖緊插座，要注意芯片插入的方向，帶有半圓形缺口的一方朝左插入。

如果芯片插入方向不對(duì)，會(huì)導(dǎo)致芯片燒毀，然后鎖緊插座。將擴(kuò)展芯片下方的插針按下列方式短接：將標(biāo)有“/MWR”和“RD”的三個(gè)插針左面兩個(gè)短接，將標(biāo)有“/MWR”“/OE”“GND”的三個(gè)插針左邊兩個(gè)短接。將擴(kuò)展芯片上方標(biāo)有EXTROMH和EXTROML的“/CS”信號(hào)用自鎖緊線短接，然后短接到MEMDC

138芯片的上方的標(biāo)有“4000－5fff”地址單元。

注意：標(biāo)有/CS的圓孔針與標(biāo)有MEM/CS的一排圓孔針中的任意一個(gè)都可以用導(dǎo)線相連；連接的地址范圍是多少，用戶可用的地址空間就是多少。將標(biāo)有“DataBus

15-8”和“DataBus

7-0”的數(shù)據(jù)總線的指示燈下方的插針短接。將標(biāo)有“DataBus

15-8”和“AdressBus

7-0”的數(shù)據(jù)總線的指示燈下方的插針短接。EPROM

是紫外線可擦除的電可改寫(xiě)的只讀存儲(chǔ)器芯片。在對(duì)EPROM進(jìn)行重寫(xiě)前必須先擦除并判斷芯片是否為空，再通過(guò)編程器進(jìn)行編程。

AT28C64B的讀操作和一般的RAM一樣，而其寫(xiě)操作，需要一定的時(shí)間，大約為1毫秒。因此，需要編寫(xiě)一延遲程序，在對(duì)EEPROM進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，調(diào)用該子程序，以完成正確的讀寫(xiě)。6實(shí)驗(yàn)思考與心得能用E命令直接寫(xiě)AT28C64B的存儲(chǔ)單元，而不用A命令，修改延時(shí)子程序，將其延時(shí)改短，可將延時(shí)子程序中的R3的內(nèi)容賦成00FF或0FFF等，再看運(yùn)行結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)因?yàn)楫?dāng)寫(xiě)入雙字節(jié)指令的低位時(shí)會(huì)出錯(cuò)，這也是不能用A命令而只能用E命令去寫(xiě)存儲(chǔ)單元的原因。

計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目組合邏輯控制器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四：組合邏輯控制器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)看懂教學(xué)計(jì)算中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的幾條典型指令的功能、格式和執(zhí)行流程，然后自己設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式、和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確。其最終要達(dá)到的目的是：

深入理解計(jì)算機(jī)控制器的功能、組成知識(shí)。深入地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)各類典型指令的執(zhí)行流程。

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。學(xué)習(xí)組合邏輯控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)技術(shù)2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC。3實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理控制器設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)總體組成和設(shè)計(jì)的最重要部分。要在TEC-XP16教學(xué)計(jì)算機(jī)完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，必須清楚地懂得：TEC-XP+教學(xué)機(jī)的組合邏輯控制器主要由MACH器件組成。TEC-XP+教學(xué)機(jī)上已實(shí)現(xiàn)了29條基本指令。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(xiě)入到相應(yīng)的存儲(chǔ)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。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(jì)好并正常運(yùn)行的各類指令的功能、格式和執(zhí)行流程、也包括控制器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)中的具體路線的控制信號(hào)的組成。要明確自己要實(shí)現(xiàn)的指令功能、格式、執(zhí)行流程設(shè)計(jì)中必須遵從的約束條件。為了完成自己設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確的內(nèi)容，具體過(guò)程包括：確定指令格式和功能，要受到教學(xué)機(jī)已有硬件的約束，應(yīng)盡量與已實(shí)現(xiàn)指令的格式和分類辦法保持一致。劃分指令執(zhí)行步驟并設(shè)計(jì)每一步的執(zhí)行功能，設(shè)計(jì)節(jié)拍狀態(tài)的值，應(yīng)參照已實(shí)現(xiàn)指令的處理辦法來(lái)完成，特別注意的是，讀取指令的節(jié)拍只能用原來(lái)已實(shí)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。在指令流程表中真寫(xiě)每一個(gè)控制信號(hào)的狀態(tài)值，基本上是個(gè)查表填數(shù)的過(guò)程，應(yīng)特別仔細(xì)，并有意識(shí)地體會(huì)這些信號(hào)的控制作用。在給出來(lái)mach的源文件中添加擴(kuò)展指令的控制信號(hào)的邏輯表達(dá)式，編譯適配后下載到MACH器件中。寫(xiě)一個(gè)包含你設(shè)計(jì)的指令的程序，通過(guò)運(yùn)行該程序檢查執(zhí)行結(jié)果的正確性，初步判斷你的設(shè)計(jì)是否正確；如果有問(wèn)題，通過(guò)幾種辦法查出錯(cuò)誤并改正，繼續(xù)調(diào)試，直到完全正確。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成控制器部件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確。首先是看懂TEC-XP教學(xué)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(jì)算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的幾條典型指令的功能、格式和執(zhí)行流程。設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確。單條運(yùn)行指令。查看指令的功能、格式和執(zhí)行流程。用監(jiān)控程序的A、E命令編寫(xiě)一段小程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。5實(shí)驗(yàn)步驟/填表接通教學(xué)機(jī)電源。將教學(xué)機(jī)左下方的6個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置為.按一下“RESET”按鍵。通過(guò)16位的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SWH、SWL置入16位的指令操作碼。在單步方式下，通過(guò)指示燈觀察各類型基本指令的節(jié)拍。選擇基本指令的A組指令中的ADD指令，觀察其節(jié)拍流程：1）、置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝；2）、按RESET按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示1000；3）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0000；4）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0010；5）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0011；選擇基本指令的B指令中的PUSH指令，觀察其節(jié)拍流程：1）、置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝；2）、按RESET按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示1000；3）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0000；4）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0010；5）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0110；6）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0100；選擇基本指令的D組指令中的CALA指令，觀察其節(jié)拍流程：1）、置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝；2）、按RESET按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示1000；3）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0000；4）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0010；5）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0110；6）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0100；7）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0111；8）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0101；單步方式下，通過(guò)指示燈觀察各類基本指令的控制信號(hào)。選擇指令的A組指令中的SHR指令，觀察其執(zhí)行過(guò)程中控制信號(hào)的變化，分析其作用。節(jié)拍指令編碼/MIOREQ/WEABSciSSHI8-6I5-3I2-0SSTDC1DC21000100010101010100110010010000001110000100010101010100100000110000000110010001000000000000010000000000000010011SHR0000100110000000001000101000011101000000選擇基本指令的B組指令中的JMPA指令，觀察其執(zhí)行過(guò)程中控制信號(hào)的變化，分析其作用。節(jié)拍指令編碼/MIOREQ/WEABSciSSHI8-6I5-3I2-0SSTDC1DC21000100010101010100110010010000001110000100010101010100100000110000000110010001000000000000010000000000000010110JMPA10000000100010101010100100000110000000110100JMPA1000000000100000101000011000111000000000選擇基本指令的D組指令中的CALA指令，觀察其執(zhí)行過(guò)程中控制信號(hào)的變化，分析其作用。節(jié)拍指令編碼/MIOREQ/WEABSciSSHI8-6I5-3I2-0SSTDC1DC21000100010101010100110010010000001110000100010101010100100000110000000110010CALA11001110001000000000000010000000000000010110CALA11001110100010101010100100000110000000110100CALA11001110001000000000000000001110000000000111CALA11001110100000001000000110010110000000110101CALA1100111000001010101000010000010000001000在以上幾步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇幾條擴(kuò)展指令，設(shè)計(jì)出擴(kuò)展指令的節(jié)拍

和每拍對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。

選擇擴(kuò)展指令的A組指令中的RCR指令，觀察其節(jié)拍流程：

1）、置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝

；

2）、按RESET按鍵；節(jié)拍指示燈T3

~T0顯示1000；

3）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0000；

4）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0010；

5）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0011；

選擇擴(kuò)展指令的C級(jí)指令中的LDRA指令，觀察其流程：

1）、置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝

；

2）、按RESET按鍵；節(jié)拍指示燈T3

~T0顯示1000；

3）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0000；

4）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0010；

5）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0110；

6）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0111；

7）、按START按鍵；節(jié)拍指示燈T3~T0顯示0101；

設(shè)計(jì)幾條擴(kuò)展指令的控制信號(hào)如下：

選擇擴(kuò)展指令A(yù)DC、STC、JRS、LDRX和JMPR。

根據(jù)設(shè)計(jì)的控制信號(hào)的表格用ABEL語(yǔ)言編寫(xiě)MACH的邏輯表達(dá)式。

將編好的程序MACHC.JED下載到MACH芯片內(nèi)。節(jié)拍指令編碼/MIOREQ/WEABSciSSHI8-6I5-3I2-0SSTDC1DC21000100010101010100110010010000001110000100010101010100100000110000000110010001000000000000010000000000000010011ADC100SRDR100011000001001000000JRS100010101010000S1000101000010000STC10000000000000001000000100000000JMPR100SR01010000110001000000000000110LDRX10001010101010010000011000000011STRX100010101010100100000110000000110111LDRX001SR0000000001000101000000011STRX0010000DR0000110001110000000000101LDRX0000000DR000001000011000001000用教學(xué)機(jī)已實(shí)現(xiàn)的基本指令和擴(kuò)展的幾條指令編寫(xiě)程序并運(yùn)行，測(cè)試擴(kuò)展的幾條指令是否正確。ADC指令代碼輸入：結(jié)果顯示：測(cè)試JMPR代碼輸入：結(jié)果顯示：測(cè)試LDRX、STRX代碼輸入：結(jié)果顯示：6實(shí)驗(yàn)思考與心得經(jīng)過(guò)一段時(shí)間匯編語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)我們的實(shí)驗(yàn)箱與8686架構(gòu)的匯編指令的二進(jìn)制表示代碼并不相同。而通過(guò)學(xué)習(xí)ADD,SHR,OUT,MVRD,JRC,RET,CALA等指令，對(duì)硬件運(yùn)行流程以及匯編指令的控制和調(diào)試都有了新的進(jìn)步。另外實(shí)驗(yàn)箱的A命令只支持基礎(chǔ)命令，而不支持?jǐn)U展指令，當(dāng)需要用到擴(kuò)展指令時(shí)，要用E命令輸入，并且通過(guò)G命令執(zhí)行。這是后期實(shí)驗(yàn)需要注意的地方。

計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目微程序控制器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五：微程序控制器部件教學(xué)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜嬲莆沼?jì)算機(jī)各部件組成及相互聯(lián)接關(guān)系。深入理解計(jì)算機(jī)微程序控制器的功能、組成知識(shí)。深入的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)各類典型指令的執(zhí)行流程。對(duì)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。學(xué)習(xí)微程序控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程和相關(guān)技術(shù)。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC。3實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理制器設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)總體組成和設(shè)計(jì)的最重要部分。要在TEC-XP16教學(xué)計(jì)算機(jī)完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，必須清楚地懂得：TEC-XP+教學(xué)機(jī)的微程序控制器主要由微程序定序器AM2910、產(chǎn)生當(dāng)前微地址和下地址的微控存和MACH器件組成。TEC-XP+教學(xué)機(jī)上已實(shí)現(xiàn)了的全部基本指令和留給用戶實(shí)現(xiàn)的19條擴(kuò)展指令的控制信號(hào)都是由微控存和MACH給出的。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(xiě)入到相應(yīng)的存儲(chǔ)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。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(jì)好并正常運(yùn)行的各類指令的功能、格式和執(zhí)行流程、也包括控制器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)中的具體路線的控制信號(hào)的組成。要明確自己要實(shí)現(xiàn)的指令功能、格式、執(zhí)行流程設(shè)計(jì)中必須遵從的約束條件。為了完成自己設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確的內(nèi)容，具體過(guò)程包括：確定指令格式和功能，包括確定要用的操作碼,指令中的其它字段的內(nèi)容分配與使用，要受到教學(xué)機(jī)已有硬件的約束，應(yīng)盡量與已實(shí)現(xiàn)指令的格式和分類辦法保持一致。按新指令的功能和格式、設(shè)計(jì)指令的執(zhí)行流程。劃分指令執(zhí)行步驟并設(shè)計(jì)每一步的執(zhí)行功能，設(shè)計(jì)微地址和下地址的取值，應(yīng)參照已實(shí)現(xiàn)指令的處理辦法來(lái)完成。在指令流程表中真寫(xiě)每一個(gè)控制信號(hào)的狀態(tài)值，基本上是個(gè)查表填數(shù)的過(guò)程，應(yīng)特別仔細(xì)，并有意識(shí)地體會(huì)這些信號(hào)的控制作用。將設(shè)計(jì)好的微碼，裝入控制存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元。寫(xiě)一個(gè)包含你設(shè)計(jì)的指令的程序，通過(guò)運(yùn)行該程序檢查執(zhí)行結(jié)果的正確性，來(lái)初步判斷你的設(shè)計(jì)是否正確；如果有問(wèn)題，通過(guò)幾種辦法查出錯(cuò)誤并改正，繼續(xù)調(diào)試，直到完全正確。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成控制器部件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是自己設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確。首先是看懂TEC-XP+教學(xué)計(jì)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(jì)算機(jī)中已經(jīng)設(shè)計(jì)好并正常運(yùn)行的幾條典型指令的功能、格式和執(zhí)行流程，注意各操作功能所對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的作用。設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，并在教學(xué)機(jī)上實(shí)現(xiàn)、調(diào)試正確。單條運(yùn)行指令。查看指令的功能、格式和執(zhí)行流程。用監(jiān)控程序的A、E命令編寫(xiě)一段小程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。5實(shí)驗(yàn)步驟與截圖接通教學(xué)機(jī)電源。將教學(xué)機(jī)左下方的六個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置為.按一下“RESET”按鍵。通過(guò)16位的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SWH、SWL置入指令操作碼。在單步方式下，通過(guò)指示燈觀察各類基本指令的微碼。示例：選擇基本指令的A組指令中的ADD指令，觀察其流程置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝；按RESET按鍵，指示燈Microp亮，其它全滅。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000——微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000——微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅。以上三步為公共操作，其它指令同；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000——微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示00000100。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000——微址指示燈顯示00000100，下址的指示燈顯示為00110000。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000——微址指示燈顯示00111010，下址的指示燈顯示00111010。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010——微址指示燈顯示00111010，下址的指示燈顯示00000010。實(shí)驗(yàn)箱部分實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：在連續(xù)方式下，用A命令鍵入程序并運(yùn)行。示例：計(jì)算1到10的累加和代碼輸入：結(jié)果顯示：設(shè)計(jì)幾條指令的功能、格式和執(zhí)行流程，設(shè)計(jì)每條微指令各字段的具體編碼值，包括控制碼的各字段、下地址字段、形成下址用到的條件碼。擴(kuò)展幾條指令，確定各步的控制信號(hào)。將擴(kuò)展好的控制信號(hào)添加到給出的MACH程序中，編譯生成JED的熔絲圖文件，寫(xiě)入MACH內(nèi)的寄存器中。指令操作功能微址下址CI3-0SCC3-0MRWI2-0I8-I6I5-3BASSTSSHSCIDC2DC1ADCDR+SR+CF->DR50300011000010000101100000000000001010000000STCSTC57300011000010000000100000000000100000000000LDRAPC->ARPC+1->PC5B001110000010001101000001010101000001011000MEM->AR5C1C0011000000111100100000000000000000011000CALRSP-1->SP,AB64001110000010001101100101000000000000011000PC->MEM65001110000000010000100000000101000000000001SP->PC66300011000010010001100001010000000000000000在單步方式下，通過(guò)指示燈觀察各類擴(kuò)展指令的微碼。示例：選擇基本指令的A組指令中的ADC指令，觀察其流程。置撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW＝；按RESET按鍵，指示燈Microp亮，其它全滅。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000，微址和下址的指示燈全滅；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000——微址指示燈顯示00000001，下址的指示燈全滅。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示11100000——微址指示燈顯示00000010，下址的指示燈全滅。以上三步為公共操作，其它指令同；按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00100000——微址指示燈顯示00000011，下址的指示燈顯示01010000。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000——微址指示燈顯示01010000，下址的指示燈顯示為00110000。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110010——微址指示燈顯示00110000，下址的指示燈顯示00111010。按START按鍵；指示燈CI3~0、SCC3~0顯示00110000——微址指示燈顯示00110001，下址的指示燈顯示00000010。用A、E鍵入程序連續(xù)運(yùn)行。示例1：測(cè)試ADC指令。代碼輸入：結(jié)果顯示：示例2：測(cè)試LDRA指令代碼輸入：結(jié)果顯示：6實(shí)驗(yàn)思考與心得本次實(shí)驗(yàn)讓我們對(duì)指令的格式、尋址方式以及指令系統(tǒng)有了一個(gè)總體概念，特別是對(duì)于擴(kuò)展指令的認(rèn)識(shí)與使用得到了加深，并且可以自主實(shí)現(xiàn)自設(shè)微碼調(diào)用微指令，初步掌握了微程序控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程。此外，我們通過(guò)對(duì)指令的執(zhí)行，更為深入地知曉匯編典型指令的執(zhí)行流程，有了感性的認(rèn)識(shí)，減少了學(xué)習(xí)的枯燥。本次實(shí)驗(yàn)需要用到的單步運(yùn)行指令較多，慢慢地習(xí)慣了對(duì)指令的調(diào)試以及內(nèi)存或寄存器的查詢。還有，當(dāng)我們使用擴(kuò)展指令時(shí)，需要用E命令輸入。

計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目輸入/輸出接口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六：輸入/輸出接口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獯薪涌谂c計(jì)算機(jī)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送方。理解串行接口芯片的內(nèi)部組成的傳送數(shù)據(jù)的運(yùn)行方式。了解串行接口在投入運(yùn)行之前必須執(zhí)行的初始化操作的作用及完成初始化操作的具體方案。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC。3實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理串行通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)間使用一根數(shù)據(jù)信號(hào)線,數(shù)據(jù)在一根數(shù)據(jù)信號(hào)線上按位進(jìn)行傳輸，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離通信中可以節(jié)約通信成本，當(dāng)然，其傳輸速度比并行傳輸慢。相比之下，由于高速率的要求，處于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的CPU與串口之間的通訊仍然采用并行的通訊方式，所以串行口的本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)CPU與外圍數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（或者稱為串并轉(zhuǎn)換器），即當(dāng)數(shù)據(jù)從外圍設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)格式由位(bit)轉(zhuǎn)化為字節(jié)數(shù)據(jù)；反之，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送下行數(shù)據(jù)到外圍設(shè)備時(shí)，串口又將字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為位數(shù)據(jù)。串行端口的本質(zhì)功能是作為CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過(guò)串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為擴(kuò)展I/O口選擇一個(gè)地址，即將與COM2接口相連的8251的/CS與標(biāo)準(zhǔn)有I/O/CS的一排插孔中的一個(gè)相連。將COM2口與終端或另一臺(tái)運(yùn)行有PCEC16的PC機(jī)的串口相連。用監(jiān)控程序的A命令，編寫(xiě)一段小程序，先初始化COM2口，再身COM2口發(fā)送一些字符，也可從COM2口接收一些字符，或?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)串口的通信。5實(shí)驗(yàn)步驟與PC端截圖為擴(kuò)展I/O口選擇一個(gè)地址：將與COM2口相連的8251的/CS與標(biāo)有I/O/CS的插孔中地址為A0-AF的一個(gè)相連。將教學(xué)機(jī)COM1口與一臺(tái)PC機(jī)相連，在PC機(jī)上啟動(dòng)PCEC16.EXE。斷開(kāi)COM1與PC的串口線，將其連接到另一臺(tái)PC機(jī)或同一個(gè)串口，同樣啟動(dòng)PCEC16.EXE。用另一根串口線將COM2口和第一臺(tái)PC或同一臺(tái)PC的另一個(gè)串口相連。在與COM1相連的PCEC上輸入程序，這是主PCEC可以輸入輸出，和COM2連接的是從PCEC只作輸出。用A、E命令編程進(jìn)行COM2口的操作。以下代碼為兩個(gè)PC機(jī)串行通訊代碼：從2000H單元開(kāi)始輸入下面的程序2000：MVRDR0，004E2002：OUTA12003：MVRDR0，00372005：OUTA12006：IN812007：SHRR02008：SHRR02009：JRNC200D200A：IN80200B：OUT80200C：OUTA0200D：INA1200E：SHRR0200F：SHRR02010：JRNC20062011：INA02012：OUT802013：JR20062014：RET擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)為擴(kuò)展I/O口選擇一個(gè)地址：將與COM2口相連的8251的/CS與標(biāo)有I/O/CS的插孔中地址為A0-AF的一個(gè)相連。將一臺(tái)教學(xué)機(jī)COM1口與一臺(tái)PC機(jī)相連，在PC機(jī)上啟動(dòng)PCEC16.EXE。將另一臺(tái)教學(xué)機(jī)COM1口與另一臺(tái)PC機(jī)相連，同樣啟動(dòng)PCEC16.EXE。用一根串口線將第一臺(tái)的教學(xué)機(jī)的COM2口與另一臺(tái)教學(xué)機(jī)的COM2口相連。在兩臺(tái)PC機(jī)對(duì)應(yīng)的PCEC上分別輸入上面程序，可在PC機(jī)1與PC機(jī)2分別得到以下顯示：Picture1與Picture2（圖片為相機(jī)拍攝，因此可能不夠清晰，但足以辨別）。結(jié)果顯示：本人在PC1上輸入自己名字：LEEZHIHAO，PC2也得到相同顯示。PictureSEQPicture\*ARABIC1PictureSEQPicture\*ARABIC26實(shí)驗(yàn)思考與心得本次實(shí)驗(yàn)主要是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)PC機(jī)的串行通訊，其實(shí)過(guò)程有點(diǎn)類似于單片機(jī)與PC機(jī)的串口通訊，而學(xué)生之前嘗試使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的串口信息傳輸，因此本次使用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)兩個(gè)PC機(jī)之間的串行通訊多少有點(diǎn)熟悉，并且通過(guò)更細(xì)致的指令編寫(xiě)，深入地學(xué)會(huì)串行通訊的底層實(shí)現(xiàn)過(guò)程。另外，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)曾有一臺(tái)PC機(jī)的COM口都被占用，具體解決方法由于當(dāng)時(shí)課上時(shí)間較為緊迫，沒(méi)有想出來(lái)，因此只能另外換機(jī)再試。

計(jì)算機(jī)學(xué)院(學(xué)號(hào)：姓名教師評(píng)定實(shí)驗(yàn)題目中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七：中斷實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫庥?jì)算機(jī)系統(tǒng)中斷的工作原理及處理過(guò)程。學(xué)習(xí)和掌握中斷產(chǎn)生、響應(yīng)、處理等技術(shù)。掌握中斷服務(wù)子程序的編寫(xiě)要點(diǎn)，進(jìn)行一次硬、軟件的綜合調(diào)試。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材TEC-XP+教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和仿真終端軟件PCEC。3實(shí)驗(yàn)說(shuō)明和原理要求中斷隱指令中執(zhí)行關(guān)中斷功能，如果用戶中斷服務(wù)程序允許被中斷，必須在中斷程序中執(zhí)行EI開(kāi)中斷命令。教學(xué)機(jī)的中斷系統(tǒng)共支持三級(jí)中斷，由三個(gè)無(wú)鎖按鍵確定從右到左依次為一、二、三級(jí)中斷，對(duì)應(yīng)的P1、P0的編碼分別是01、10、11，優(yōu)先級(jí)也依次升高，這決定了它們的中斷向量，為XXX4、XXX8、XXXC。可以看到，每級(jí)中斷實(shí)際可用空間只有四個(gè)字節(jié)，故這個(gè)空間一般只存放一條轉(zhuǎn)移指令，而真正的用戶中斷服務(wù)程序則存放在轉(zhuǎn)移指令所指向的地址。用戶需擴(kuò)展中斷隱指令、開(kāi)中斷指令、產(chǎn)中斷指令、中斷返回指令及其節(jié)拍。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容擴(kuò)展中斷隱指令，為中斷隱指令分配節(jié)拍，中斷隱指令用到12個(gè)節(jié)拍，為了和一般指令相區(qū)別，應(yīng)將其節(jié)拍T3設(shè)計(jì)為1.擴(kuò)展開(kāi)中斷指令EI、關(guān)中斷指令DI、中斷返回指令I(lǐng)RET。確定中斷向量地址。中斷微量的高12位由開(kāi)關(guān)確定為（00）。三級(jí)中斷對(duì)應(yīng)的中斷微量為2404H、2408H、240CH。當(dāng)有中斷請(qǐng)求且被響應(yīng)后，將執(zhí)行存放在該中斷的中斷微量所指向的內(nèi)存區(qū)的指令。真寫(xiě)中斷微量表。在上述2404H、2408H、240CH地址寫(xiě)入三條JR轉(zhuǎn)移指令，JR指令的OFFSSET是-128~127之間，但在PCEC16中輸入時(shí)，用戶不需要計(jì)算偏移量，直接輸入要轉(zhuǎn)向的絕對(duì)地址即可。編寫(xiě)中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序可以放在中斷微量表之后，中斷服務(wù)程序可以實(shí)現(xiàn)在程序正常運(yùn)行時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示與優(yōu)先級(jí)相對(duì)應(yīng)的不同字符。寫(xiě)主程序?？删帉?xiě)一死循環(huán)，要求先開(kāi)中斷。5實(shí)驗(yàn)步驟與中斷程序編寫(xiě)填寫(xiě)中斷向量表將數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)的高12位設(shè)置成：001001000000，即選擇三級(jí)中斷的中斷向量為2404H、2408H、240CH。中斷向量一共有16位，高12位由數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SWH7-0和SWL7-4決定；后四位有無(wú)鎖按鍵決定，分別為01、10、11，所以中斷向量的16位為2404、2408、240C。向量表指令填寫(xiě)：（2404）JR2420（2408）JR2430（240C）JR2440編寫(xiě)中斷程序用A、E命令從2420H單元開(kāi)始輸入下面和程序：（標(biāo)有*的語(yǔ)句表示要用E命令輸入）2420：PUSHR02421:PUSHR32422:MVRDR3,312424:JR24502430:PUSHR02431:PUSHR32432:MVRDR3,322434:JR24502440:PUSHR02441:PUSHR32442:MVRDR3,332444:JR2450*2450:EI2451:MVRDR0,00422453:CALA22002455:MVRDR0,00492457:CALA22002459:MVRRR0,R3245A:CALA2200245C:IN81245E:SHRR0245F:JRNC245C2460:IN802461:MVRDR000452463:CALA22002465:MVRDR0,00492467:CALA22002469:MVRRR0,R3246A:CALA2200246C:POPR3246D:POPR0*246E:IRET編寫(xiě)子程序2200：PUSHR02202:SHRR02203:JRNC22012204:POPR02205:OUT802206:RET編寫(xiě)主程序*2000:EI2001:MVRER0,00362003:CALA22002005:MVRDR0,40002007:DECR02008:JRNZ20072009:JR2001200A:RET運(yùn)行主程序，等待、響應(yīng)中斷。在命令行提示符狀態(tài)下輸入：G2000結(jié)果顯示與截圖：