单寄存器微程序实验计算机设计：指令与微程序实现

本实验是关于单寄存器算术、存数、转移和输入输出指令的实验计算机设计，属于计算机组成原理课程的一部分，目标是通过实践加深对微程序控制的理解。学生需使用EL-JY-II型计算机组成原理实验仪进行实验，该实验涉及的主要内容包括： 1. 整机结构设计：学生需要熟悉实验计算机的整体架构，这包括处理器、存储器、输入输出接口等组成部分，以及它们之间的相互作用。 2. 指令设计：设计四种基本指令：算术运算指令（ADD R0，ADDR），实现将ADDR的值加到寄存器R0中；存数指令（STA R0，ADDR），将R0的内容存入ADDR指定的地址；转移指令（JMP ADDR），改变程序的执行顺序；输入输出指令（IN #DATA，R0）和（OUT ADDR），用于数据的输入到寄存器和从寄存器到外部设备的输出。 3. 微指令设计：微指令是构成微程序的基本单位，学生需要设计微指令的格式，并编写对应于每条机器指令的微程序。这涉及到微程序控制器的设计，以及如何通过微指令序列实现机器指令的功能。 4. 调试与验证：通过编写并调试一个简单的程序，如给出的示例，来验证机器指令、微指令和微程序设计的有效性。这个过程可能涉及到指令执行流程的跟踪，以及错误排查和修正。 5. 进度安排：实验分为两个阶段，第一阶段是理论学习和初步设计，第二阶段是硬件组装、调试和最终报告编写。整个过程包括查阅资料、讨论设计、动手实践和撰写课程设计报告。 6. 设计文档：学生需要准备详细的文档，包括设计目的、设计要求、所用设备、模型机结构设计、指令系统和微指令设计的具体细节，以及微程序控制方式和控制部件的原理分析。 通过这个实验，学生能够提升对计算机硬件结构的理解，锻炼编程和调试技能，同时加深对计算机体系结构特别是微程序控制的理解。实验成果的验收不仅关注指令和微程序的正确实现，还依赖于实际运行的性能和有效性。