計算機組成原理實驗之模擬整機實驗考覈試題

計算機組成原理實驗考試樣題

1、設計任務    說明：如下藍色的部分要求考生填寫

（1）將計組實驗儀上模型機指令系統（8條指令）中的減法指令改成求反指令。

（2）在（1）的基礎上擴展兩條指令：減1指令和邏輯或指令。

 

2、 按照設計任務的要求，完成表1指令功能與格式（6分）  

表1  指令功能與格式

名稱	助記符	功能	指令格式
			IR7 IR6 IR5 IR4	IR3 IR2	IR1 IR0
求反	NOT  Rd	Rd(———) → Rd	0   0   0   1	× ×	Rd1 Rd0
減1	DEC	Rd減1→Rd	1  0   0   0	× ×	Rd1 Rd0
邏輯或	OR	Rd 或 Rs→Rd	1  0   0   1	Rs1 Rs0	Rd1 Rd0

注：「減1」和「邏輯或」的操做碼能夠在1000－1111之間。若「減1」使用過的操做碼，則「邏輯或」就不能再用，反之亦然。

3、根據要求完成圖1微程序流程圖，（14分）（注：TEC-5中原來的框圖在圖1中用紅色省略號表示，控制檯微程序流程圖與TEC-5相同，即保持不變）

 

圖1 微程序流程圖

 

4、根據圖1微程序流程圖編寫微程序代碼表（15分）

表2  微程序代碼表

微指令	ADD		NOT		DEC		OR
當前微地址	10	20	11	21	18	22	19	23
下一微地址	20	0F	21	0F	22	0F	23	0F
P0
P1
P2
備用
TJ
LDIR
PC+1		1		1		1		1
LDPC#
AR+1
LDAR#
LDDR1	1		1		1		1
LDDR2	1						1
LDRi		1		1		1		1
SW-BUS#
RS-BUS#
ALU-BUS#		1		1		1		1
RAM-BUS#
CER#
CEL#
LR/W#
Cn#
M		0		1		0		1
S0		1		0		1		0
S1		0		0		1		1
S2		0		0		1		1
S3		1		0		1		1

注：後綴爲#的信號都是低電平有效信號，爲了在控存EEPROM中用「1」表示有效，這些信號在控制器中通過反相後送往數據通路。

5、根據微指令代碼表編寫控存代碼（17分）

表3  控存代碼表

 

微地址	CM3	CM2	CM1	CM0
00	00	00	00	48
01	00	00	00	00
02	03	40	04	03
03	00	00	40	02
04	01	08	00	05
05	00	00	44	04
06	00	80	08	07
07	00	10	04	1E
08	00	08	20	0F
09	00	08	84	04
0A	00	08	80	02
0B	00	08	A4	1D
0C	00	08	A4	1E
0D	00	80	0C	0E
0E	00	0C	04	1D
0F	00	80	08	90
10	00	03	00	20
11	00	01	00	21
12	00	03	00	1A
13	00	11	80	1B
14	00	10	80	1C
15	00	00	11	0F
16	00	00	14	0F
17	00	10	14	0F
18	00	01	00	22
19	00	03	00	23
1A	B8	24	10	0F
1B	01	20	10	0F
1C	03	44	10	0F
1D	01	08	00	0D
1E	01	08	00	06
1F	00	10	20	0F
20	90	24	10	0F
21	08	24	10	0F
22	F0	24	10	0F
23	E8	24	10	0F

    填寫表3，根據表3的數據，用軟件UltraEdit-32編寫以下四個文件：

cm0.bin   cm1.bin   cm2.bin   cm3.bin ，而後經過串口調試助手軟件，將以上四個文件下載到相應的控存芯片上。

 

6、對機器指令組成的簡單程序（驗證程序）進行手工譯碼（14分）

表4  機器代碼表

內存地址	機器指令	機器代碼
		二進制	十六進制
00H	ADD R3，R2	00001011B	0BH
01H	OR  R1, R0	10010001B	91H
02H	NOT R1	00010001B	11H
03H	STA  R1, [R2]	00111001B	39H
04H	DEC R0	10000000B	80H
05H	OUT  R2	01111000B	78H
06H	STP	01100000B	60H

7、連線和設置通用寄存器R0、R1、R2、R3及內存單元（10H）的值（10分）

  1、將微程序控制器與數據通路聯機，組成一臺模型機。

2、根據表5的數據在模型機上設置通用寄存器R0、R1、R2、R3及（10H）的值

表5 初始通用寄存器和內存單元數據表

R0	R1	R2	R3	（10H）
55H	AAH	10H	07H	35H

8、存儲驗證程序機器代碼（7分）

根據表4，將驗證程序的機器代碼存儲到模型機RAM相應的單元中。

9、運行結果（20分+1分）

用單拍方式或連續方式執行一遍程序。執行完程序後，查看通用寄存器R0、R1、R2、R3及（10H）的值並填入下表，最後分析運行結果。

表6 最終通用寄存器和內存單元數據表（實驗結果表）

寄存器號	R0	R1	R2	R3	（10H）
理論值	54H	00 H	10 H	17 H	00H
實驗值