微程序控制器实验:设计加法指令及其微代码实现

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本篇实验报告主要探讨的是计算机组成原理实验的第四部分——微程序控制器实验,其目标是设计一条加法指令。学生在此次实验中深入学习了微程序控制器的结构和工作原理,以及Am2910微程序定序器的操作。 实验的核心任务是实现两个内存单元(ADDR1和ADDR2)中数值的加法操作,结果存储回ADDR1。实验器材包括TEC-2实验计算机和一台电脑,用于实际操作和数据处理。 指令设计方面,采用了一种特定的指令格式,如"D4XX",其中ADDR1和ADDR2作为操作数。指令的功能描述为将ADDR1和ADDR2中的数值相加并将结果写回ADDR1。设计过程中,首先通过微指令序列来控制机器状态,例如PC(程序计数器)指向ADDR1,接着读取ADDR2的数据,然后进行加法运算,最终将结果写回ADDR1,并更新PC的值,指示下一条指令的地址。 微程序部分详细列出了10条指令,每条指令对应一个微操作,比如PC加1、内存数据读取、寄存器操作等。微程序的执行顺序清晰地展示了指令执行的步骤,从取指、执行操作到结果存储,直至完成指令周期。 在微代码输入环节,学生使用"E"命令将设计好的微码逐个写入以900H开始的内存地址中。整个过程涉及了从指令设计到实际微代码编写的实践操作,让学员对计算机内部指令执行机制有了深入理解。 通过这次实验,学生不仅掌握了微程序控制器的原理和设计方法,还提升了对计算机各部件之间协同工作的认知,强化了对不同指令执行流程的理解,有助于提升他们的编程和系统设计能力。