计算机组成原理实验：指令格式与微程序解析

"该资源是关于计算机组成原理的整机实验教程，主要涉及指令格式、指令执行过程和寻址方式等内容。通过解析书中的例题，帮助学生理解计算机内部的操作。" 在计算机组成原理的学习中，整机实验是重要的实践环节，它涉及到计算机硬件与软件的交互以及指令系统的运作。本实验主要讲解了指令格式、指令执行的过程以及几种常见的寻址方式，并通过具体的例题来加深理解。 首先，例题展示了如何将微码加载到内存和控制存储器中。例如，将七条微码从0900开始的内存单元加载到0100开始的控存中，这需要使用LDMC指令完成。此外，还给出了一个调试程序的输入，包括移动寄存器值、将值写入内存地址以及无操作指令，最后通过RET指令返回。 接着，例题解析了不同类型的指令格式。例如，例1中的`ADD`指令将两个寄存器的内容相加并存储回其中一个寄存器，其机器码为D4000A000A01；例2的指令是将寄存器R8的内容移动到R9，机器码并未给出；例3则是一个将立即数900移动到寄存器R1的指令，机器码为D8892C10,0900。 在5.2节中，介绍了几种基本的寻址方式：立即寻址，如R0←0023，直接寻址，如R0←（0023），间接寻址，如R0←((0023))，以及相对寻址，如PC+e→PC。这些寻址方式决定了指令访问数据的方式。 5.3节讨论了一条指令的执行过程，包括取指、译码、微程序入口地址的获取、执行、判断中断以及为下一条指令做准备等步骤。这个过程在微程序控制的计算机中，涉及到程序计数器（PC）、地址寄存器（AR）、指令寄存器（IR）等多个组件的协同工作。 实验还强调了指令执行的顺序，即加载调试程序后才能运行，并提示注意防止变量值被覆盖。整个实验设计包含64条总指令，其中53条由系统提供，另外11条需要学生自行设计，以增强对计算机指令系统的理解和应用能力。 通过这样的整机实验，学生可以深入理解计算机内部的工作原理，掌握指令执行流程，熟悉不同寻址方式的应用，以及微码在控制计算机操作中的作用。这不仅有助于理论知识的学习，也为实际的系统设计和调试打下了坚实的基础。