设计与实现：条件转移指令在计算机组成原理实验

"本次实验是关于计算机组成原理的第六次实验，主要任务是设计一条条件转移指令。实验目的是深入理解计算机各组件之间的关系，掌握微指令执行和微程序设计，理解动态微程序设计，并熟悉指令执行流程。实验内容是设计一条指令，根据DR和SR的比较结果决定程序跳转方式。当DR等于SR时，IP加上OFFSET值后更新到PC；当DR小于SR时，用ADDR指定的内存地址更新PC；否则执行下一条汇编指令。实验所需设备包括TEC-2实验计算机和电脑。实验步骤包括确定指令格式、编写微程序、加载微码到微控存以及运行程序验证结果。此外，还提出了一个思考题，要求设计一条指令实现DR寄存器内容的半字交换并保存到内存中。" 在本次实验中，设计的条件转移指令包含三个字段：D4、DR和SR。这条指令的功能是根据DR和SR的比较结果来决定程序流程。如果DR等于SR，那么程序计数器PC会增加OFFSET字段的值；若DR小于SR，PC则被设置为ADDR指定的内存地址。如果两者不等，则执行下一条指令。微程序的设计对于实现这一功能至关重要，它由一系列微指令组成，这些微指令控制计算机硬件执行相应的操作。 微程序设计包括了如下的微指令序列：首先进行DR-SR的比较，然后根据比较结果设置标志位，接着根据标志位的值选择合适的跳转操作。微码加载到微控制存储器中，通过特定的加载微码指令（LDMC）完成。实验中给出了加载微码的程序段，运行这个程序可以将微码装入微控存的指定位置。 在实验的最后阶段，运行包含该条件转移指令的程序段，以验证指令功能是否正确实现。实验结果表明，指令按预期执行了转移操作。同时，实验还提出了一道思考题，要求设计一条新的指令，用于实现DR寄存器中的半字交换，即将DR中的数据（ABCD）转换为（CDAB），并将结果存入内存的某个地址。 通过这次实验，学生不仅掌握了条件转移指令的设计，还对微程序设计有了更深入的理解，这对于计算机系统底层原理的学习和未来在CPU设计领域的实践都是非常有益的。