广东外语外贸大学TEC-XP16实验教程:计算机系统组成与实验详解

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"TEC-XP16实验指导书是一份详细的教学资料,专为广东外语外贸大学思科信息学院的计算机系统组成课程设计,特别是针对TEC-XP16实验平台。这份教材涵盖了计算机系统的基本原理,包括TEC-XP16计算机的各个关键部件如指令系统、运算器、内存、控制器以及输入输出系统和中断处理。 在第一章中,首先介绍了TEC-XP16计算机组成原理实验系统的总体概述。它由清华大学计算机系和科教仪器厂合作开发,旨在提供一个全面的硬件实验环境,适合计算机组成原理和数字电路的教学,同时也支持基础汇编语言、BASIC语言编程等软件实验。该系统的硬件配置包含运算器、控制器(可采用微程序或硬布线方式)、主存储器、总线、接口、输入输出设备以及逻辑器件和设备,确保了课程教学内容的全面覆盖和高质量实验项目的实施。 接下来的章节分别详细讲解了实验内容,涉及基础汇编语言程序设计、脱机运算器实验、存储器部件教学、组合逻辑和微程序控制器部件教学、I/O接口扩展、中断控制实验,以及一项综合实验——8位模型机的设计与实现。这些实验不仅有助于学生理解计算机硬件工作原理,还能提升他们的动手能力和问题解决能力。 此外,附录部分提供了丰富的实用资源,如联机通讯指南、操作卡、微程序入口地址映射表、指令流程框图和流程表,以及实验报告的写作规范。参考文献则为深入学习提供了进一步的学术支持。 TEC-XP16实验指导书是教学实践中不可或缺的工具,通过实践操作和理论学习相结合,帮助学生深入了解计算机系统的内部构造,提升计算机科学的基础技能。"
2012-07-03 上传
A组:基本指令 ADD、SUB、AND、OR、XOR、CMP、TEST、MVRR、DEC、INC、SHL、SHR、 JR、JRC、JRNC、JRZ、JRNZ 扩展指令 ADC、SBB、RCL、RCR、ASR、NOT、CLC、STC、EI、CI、JRS、 JRNS、JMPR B组:基本指令 JMPA、LDRR、STRR、PUSH、POP、PSHF、POPF、MVRD、IN、OUT、RET C组:扩展指令 CALR、LDRA、STRA、LDRX、STRX D组:基本指令 CALA 扩展指令 IRET 这种分类办法,是为了突出指令执行步骤的划分结果,有利于讲解控制器设计技术。 A组指令完成的是通用寄存器之间的数据运算或传送,或其它几项特殊的操作,在取指之后可一步完成。 B组指令完成的是一次内存或I/O读、写操作,在取指之后可两步完成,第一步把要使用的地址传送到地址寄存器AR中,第二步执行内存或I/O读、写操作。 C组指令在取指之后可三步完成,其中CALR指令在用两步完成一次写内存之后,第三步执行寄存器之间的数据传送;而其它指令在第一步置地址寄存器AR,第二步读内存(即取得一个内存单元的地址)并传送到地址寄存器AR,第三步执行另外一次读、写内存的操作。 D组指令完成的是两次读、写内存操作,在取指之后可四步完成。 十六位的教学机系统,实现了上面4组中的29条基本指令,用于支持教学机的监控程序和简单的汇编语言程序设计。保留了其余19条扩展指令,供学生在教学实验中进行扩展,即完成对这些指令的设计与调试,当然,还可以扩展另外一些指令。 为了支持汇编语言程序设计,每一条指令分配了一个汇编语句名,其命名规则是: 用一个英文单词或其缩写形式(2~4个字母)给出一个汇编语句名,例如ADD、SUB、MVRR、MVRD、JR、JMPA、STRX等; 其中的1~2个字母可能涉及到操作数寻址方式,具体规定如下: 用R代表寄存器寻址,例如ADD R0,R1 语句表示 R0←R0+R1;MVRR R0,R1语句表示把寄存器R1的内容传送到寄存器R0;在R字母两侧加上方括号,代表寄存器间接寻址,例如STRR [R8],R9 语句表示把R9的内容传送到以寄存器R8的内容为地址的内存单元之中; 用D表示立即数寻址,例如MVRD R3,1234 语句表示 R0←立即数1234; 用X表示变址寻址,例如 LDRX R1,12[R2] 语句表示把变址寄存器R2的内容与变址偏移量12相加作为内存地址,进行读操作,读出的数据传送的寄存器R1; 用A表示直接地址寻址,例如 JMPA 2008 语句表示转移到2008单元之处, STRA [2000], R2 语句表示把R2的内容写入到地址为2000的内存单元之中。 §1.2.1 基本指令汇总表