CPU__微程序控制器实验

实验目的

1、理解微程序控制器的控制原理

2、进一步掌握指令流程和功能

3、了解掌握微程序控制器的设计思路和方法

实验原理

微程序控制器的设计思想是由英国剑桥大学的威尔克斯（Wilkes）教授于1951年提出来的，即将机器指令的操作（从取指令到执行）分解成若干个更基本的微操作序列，并将有关的控制信号（微命令）按照一定的格式编成微指令，存放到一个只读存储器中，当机器运行时，一条一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作。

。

微指令格式：

实验步骤

（1）实验台设置成FPGA-CPU独立调试模式，REGSEL=0、CLKSEL=1、FDSEL=0.使用实验台上的单脉冲，即STEP_CLK短路子短接，短路子RUN_CLK断开；

（2）将设计在Quartus II 下输入，编译后下载到TEC-CA上的FPGA中；

（3）按复位键后，拨动实验台上的开关SD5~SD0，改变IR[15…12]、进位标志C和结果为0标志Z，观察指示灯R15~R0、A4~A0、A12~A8、A14和A15显示的信号，追踪每条指令的执行过程并把相应数据填在表6-1中。

（4）观察每条指令的执行过程，每个节拍进行的微操作和微操作控制信号。

心得体会：

1、理解微程序控制器的控制原理

2、进一步掌握指令流程和功能

3、了解掌握微程序控制器的设计思路和方法

 

第二篇：实验四 微程序控制器实验

微指令格式:

开关功能定义

1﹑K19为0选A数(微地址低4位),选通三态门,传送,微指令,选通CM;为1选B(机器指令OP段) 。

2﹑机器指令

四:操作步骤

1﹑K12向下(按”0”),使用开关K00-K15输入微指令,并保存到2114存储器预订单之中,按P1地址加1，按P0存数;

2、K12向上(按”1”),禁止与K00~~K11连接的244，按P1改变地址,检查2114存储器中内容,检查完毕后,按P1使地址清零;

3、使用实验台邮编的开关K14~~K17,输入操作数B,按P1,2114地址加1，读取并执行第一条指令;按P2数据从395->273->显示;

4、从244输入第二条操作数,按P1,地址加1，读出并执行第二条指令,按P2,结果在灯上显示;

5、重复上述过程,即按P1,取指令,并执行指令,按P2显结果在灯上显示,直到完成所有指令。

设计指令并完成以下表格:

表4-1

表4-2

表4-3