微程序设计实验详解：指令执行与地址计算

"这篇文档是关于计算机组成原理实验中的微程序设计的一个实例讲解，主要涉及了微程序控制、指令格式以及微操作实现的过程。实验旨在通过具体的实例帮助学生理解和掌握微程序设计的基本概念和方法。" 在计算机系统中，微程序设计是一种用于实现计算机指令集的方法，它将机器指令与微指令对应起来，通过微指令控制计算机的各个部件进行操作。在这个实验实例中，我们看到一个特定的指令格式，包括入口地址100H和两个数据地址D400和0826，这些地址用于存储指令和数据。 指令的执行流程如下： 1. 入口地址100H是微程序的起始地址，它在微地址字段中指示了第一个微指令的位置。 2. 指令的目的是将两个存储在内存地址0827和0828的数值相加，并将结果存回地址0891。 3. 微地址100H对应的微指令是PC→AR，PC+1→PC，这一步操作将地址0890加载到地址寄存器AR，并更新PC寄存器为0828，准备读取下一个数据。 4. 微地址101H的微指令读取内存地址0827的内容（即0890），并将该值加载到AR，以便读取该地址处的数据。 5. 微地址102H的微指令读取地址0890的值（0023）并存储在Q寄存器中。 6. 微地址103H重复上述步骤，但这次读取地址0828的内容（即0891），准备与Q寄存器中的值相加。 7. 微地址104H的微指令将地址0891的内容加载到Q寄存器，与之前Q寄存器中的值相加。 8. 微地址105H将相加的结果写回到Q寄存器，并准备写入地址0891。 9. 微地址106H将Q寄存器中的结果写入地址0891，并根据条件码（CC#）跳转到地址290（转换后的微地址为0A4H）执行后续处理。 这个实验案例深入展示了微程序设计如何控制计算机的内部操作，包括地址寄存器的使用、数据的读取和计算、以及结果的存储。通过这样的实践，学生能够理解微程序如何构建复杂的指令序列，并且如何通过微地址编码来实现控制流的转移。此外，实验也提到了地址转换的方法，即如何将十进制或十六进制的地址转换为微地址，这对于理解计算机内部的地址管理和寻址机制至关重要。 总结来说，这个微程序设计实验实例是计算机组成原理学习中的重要环节，它涵盖了微指令的构造、指令执行的步骤、数据处理以及控制流程的设计。这样的实践有助于加深对计算机底层工作原理的理解，尤其是对于微处理器的控制逻辑和存储体系有更直观的认识。