每次实验仪加电后，先用复位次。

控制台上有个按钮，按次，产生个负脉冲，实验台印制板上已连好控制台到时序电路的连线。

停机是控制器的输出信号之。

连续运行时，如果控制信号，会使机器停机，停止发送时序脉冲，时序停在。

在实验台上为了将时序信号发生器的输入信号和控制存储器产生的信号区分开来，以便于连线操作，在实验台上时序信号发生器的输入信号被命名为，而控制存储器产生的信号仍命名为。

启动是来自启动按钮的脉冲信号，在中，对用进行了同步，产生和。

表示上升沿，表达式是脉冲宽度为。

是运行标志，信号使其为，信号将其置。

单拍是来自控制台的开关信号，当时，机器处于单拍运行状态，按次启动按钮，只发送条微指令周期的时序信号就停机。

利用单拍方式，每次只执行条微指令，因而可以观察微指令代码和当前微指令的执行结果。

单指信号是针对微程序控制器的，接控制台开关，它和信号配合使用。

是微指令字判断字段中的个条件信号，从微程序控制器输出。

信号在微程序中每条机器指令结束时为，用于检测有无中断请求，而时序发生器用它来实现单条机器指令停机。

在且的前提下，当时，机器连续运行。

当时，机器处于单指方式，每次只执行条机器指令。

信号以及时序信号都是针对硬联线控制器的。

是节拍信号，硬联线控制器执行条机器指令需要组信号。

单步信号就是每次发送组信号后停机，其功能与类似。

执行些机器指令不需要完整的组信号周期，信号就是用来跳过本指令剩余的节拍信号的。

中断允许标志由控制存储器的输出信号将其置，有控制存储器的输出信号将其置。

在内部，控制台产生的中断请求用时钟进行同步，产生了。

只有在时，控制台产生的中断请求脉冲才能起作用，即产生向控制器输出的中断信号。

数据通路微程序控制器是根据数据通路和指令系统来设计的。

这里采用的数据通路是在综合前面各实验模块的基础上，又增加程序计数器地址加法器地址缓冲寄存器和中断地址寄存器，详见第二节的图。

和各采用片，两者配合使用，可完成程序地址的存储增和加偏移量的功能。

由两片组成，带二选输入端。

是片，用于中断时保存断点地址。

有关数据通路总体的详细说明，请参看实验系统介绍。

微指令格式与微程序控制器电路根据给定的条机器指令功能和数据通路总体图的控制信号，采用微指令格式见图。

微指令字长共位。

其中顺序控制部分位，后继微地址位，判别字段位，操作控制字段位，各位进行直接控制。

微指令格式中，信号名带有后缀的信号为低有效信号，不带有后缀的信号为高有效信号。

后继微地址判断条件图微指令格式图微指令格式对应微指令格式，微程序控制器的组成见图。

控制存储器采用片。

微地址寄存器位，用片触发器组成带有清零端。

两极与门或门构成微地址转移逻辑，用于产生下微指令的地址。

在每个上升沿时刻，新的微指令地址会打如微地址寄存器中，控制存储器随即输出相应的微命令代码。

微地址转移逻辑生成下地址，等下信号行不行呢完全可以。

在地址出现的是个无用信号，同时也是个无害信号，它的出现完全没有副作用，因此和可以归并为个信号。

根据以上两条原则，我们对下列信号进行了归并和化简为时，允许对加载，此信号也可用于作为双端口存储器右端口选择。

为时，允许对程序计数器加载，此信号也可用于作为的加载允许信号。

为时，允许对地址寄存器加载，此信号也可用于对地址寄存器加载。

为时，允许对操作寄存器加载，此信号也可用于对操作寄存器加载。

当时，操作寄存器从数据总线接收数据当时，操作寄存器从寄存器堆接收数据。

此信号也可用于作为操作计数器的数据来源选择信号。

在对微指令格式进行归并和化简的过程中，我们有意保留了些信号，没有化简，同学们可以充分发挥创造性，提出更为简单的微指令格式。

还要说明的是，为什么微指令格式可以化简，而试验台数据通路的控制信号为什么不进行化简最主要的原因是前面进行的各个实验的需要，例如和这个信号，在做运算器数据通路实验时，是不能设计成个信号的。

还有个原因是考虑到实验时易于理解，对些可以归并的信号也没有予以归并。

四实验设备计算机组成原理实验台台双踪示波器台直流万用表只逻辑测试笔支五试验任务按实验要求，连接实验台的数码开关控制开关按钮开关时钟信号源和微程序控制器。

注意本次实验只做微程序控制器本身的实验，故微程序控制器输出的微命令信号与执行部件数据通路的连线暂不连接。

连线完成后应仔细检查遍，然后才可加上电源。

观察时序信号。

用双踪示波器观测时序产生器的输入输出信号。

比较相位关系，画出其波形，并标注测量所得的脉冲宽度。

观察时须将接低电平，开关均置为状态，然后按按钮，则连续产生，。

了解启停控制信号的功能，并熟练地使用连接这些控制信号的按钮或开关。

熟悉微指令格式的定义，按此定义将控制台指令微程序的条微指令按十六进制编码，列于表。

三种控制台指令的功能由三个二进制开关的状态来指定。

此表必须在预习时完成。

表微指令编码微指令地址微指令编码微指令地址微指令编码单拍方式执行控制台微程序，读出上述条微指令，用字段和微地址指示灯跟踪微指令执行情况，并与上表数据对照。

用连续方式执行和将接地，画出的地址信号波形，作出解释。

用和的状态组合，观察验证三种控制台指令微地址转移逻辑功能的实现。

熟悉，两条微指令的功能和测试的状态条件，用二进制开关设置的不同状态，观察至九条机器指令微地址转移逻辑功能的实现。

用逻辑笔测试有关逻辑电路的电平，分别作出测试记录，自行设计表格。

设置的不同组合，用单拍方式执行至九条机器指令微程序，用微地址和字段指示灯跟踪微程序转移和执行情况。

用逻辑笔测试小插座上输出的微命令信号，记录，四条机器指令的微命令信号，自行设计表格。

六实验要求做好实验预习，掌握微程序控制器和时序产生器的工作原理。

根据实验任务所提的要求，在实验进行前务必列好所有表格数据和理论分析值。

写出实验报告，内容是实验目的试验任务的时序波形图和测量值试验任务的表格提出自己的微程序格式方案。

上升沿时打入微地址寄存器。

跳转开关是组个跳线开关。

当用短路子将它们连通时，微地址寄存器从本实验系统提供的微程序地址译码电路得到新的微程序地址。

当它们被断开时，用户提供自己的新微程序地址。

这样用户能够使用自己设计的微程序地址译码电路。

片的地址引脚直接与控制台开关连接，当时，微地址大于或者等于，当时，微地址小于。

主要用于实现读寄存器堆的功能。

判断指示灯微地址指示灯图微程序控制器的组成图微程序控制器的组成微地址转移逻辑的多个输入信号中，是中断请求，本实验中可以不理会。

，是控制台的两个二进制开关信号，试验台上线已接好。

是进位信号，是机器指令代码，由于本次实验不连接数据通路，这些信号都接到二进制开关上。

三机器指令与微程序为教学中简单明了，本实验仪使用了条机器指令，均为单字长位指令。

指令功能及格式如表所示。

指令的高位提供给微程序控制器，低位提供给数据通路。

应当指出，用以上条指令来编写实际程序是不够的。

好在我们的目的不是程序设计而是主要为了教学目的，通过执行些最简单的程序来掌握微程序控制器的工作原理。

上述条指令的微程序流程设计如图所示。

每条微指令可按前述的微指令格式转换成二进制代码，然后写入个中。

为了向和寄存储器堆中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还设计了下五个控制台操作微程序存储器写操作按下复位按钮后，微地址寄存器状态为全零。

此时置，按启动按钮后微指令地址转入，从而可对连续进行手动写入。

表指令功能与格式名称助记符功能指令格式加法，减法，乘法，逻辑与存数，取数，无条件转移条件转移若则停机暂停运行中断返回返回断点开中断允许中断关中断禁止中断存储器读操作按下复位按钮后，置，按启动按钮后微指令地址转入，从而可对连续进行读操作。

启动程序按下复位按钮后，置，用数据开关设置内存中程序的首地址，按启动按钮后微指令转入，然后转到取指微指令。

写寄存器操作按下复位按钮后，置，按启动按钮后微指令地址转入，从而可对寄存器堆中的寄存器连续进行写操作。

读寄存器操作按下复位按钮后，置，按启动按钮后微指令地址转入，从而可对寄存器堆中的寄存器连续进行读操作。

图微程序流程图图微程序流程图应到着重指出，在微指令格式的设计过程中，对数据通路所需的控制信号进行了归并和简化。

细心的同学可能已经发现，微程序控制器输出的控制信号远远少于数据通路所需的控制信号。

这里提供的微程序流程图是没有经过归并和简化的。

仔细研究下微程序表。

请看信号和，这个信号都在微程序地址，出现，而在其它的微程序地址都不出现，因此这个信号产生的逻辑条件是完全样的。

从逻辑意义上看，这个信号的作用是产生新的，完全出现在相同的微指令中是很正常的。

因此用完全可以代替。

还有另外些信号，例如和，出现的位置基本相同。

和的唯不同是在地址的微指令中，出现了信号，但是没有出现信号。

和是否也可以归并成个信号呢答案是肯定的。

微程序流程图中只是指出了在微指令中必须出现的信号，并没有指出出现其他信号行不行，这就要根据具体情况具体分析。

在地址的微指令中，出现加载寄存器堆，读寄存器堆在按按钮复位后，根据状态来选择工作方式。

是启动程序方式。

在此方式下，首先在指定启动地址，按启动按钮后，启动程序运行。

是读双端口存储器方式。

在此方式下，首先在置好存储器地址按按钮，则将此地址打入地址寄存器，读出存储器内容到数据总线。

按按钮，地址寄存器加，读出新地址存储器内容到，次进行下去，直到按复位按钮为止。

是写双端口存储器方式。

在此方式下，首先在置好存储器地址按按钮，则将此地址打入地址寄存器。

在置好数据，按按钮，写数据到指定的存储器单元，地址寄存器加。

返回，依次进行下去，直到按复位按钮为止。

是加载寄存器堆方式。

此方式用于对寄存器堆加载。

首先在置好存储器地址，按按钮，则将此地址打入地址寄存器和地址寄存器。

在置好数据，数据的低位，为寄存器堆中的寄存器号，按次按钮，则写数据到指定的存储器单元然后将写入的数据从右端口读出，并送入指令寄存器。

在置好数据，该数据为写入寄存器的数据，寄存器号由低位指定。

按按钮，则首先将此数据写入寄存器，然后将中的数据写入指定的寄存器。

④返回，依次进行下去，直到按复位按钮为止。

是读寄存器堆方式。

此方式用于读寄存器堆中的寄存器。

首先在置好存储器地址，按按钮，则将此地址打入地址寄存器和地址寄存器。

在置好数据，数据的，位为寄存器堆中的寄存器号，按次按钮，则写数据到指定的存储器单元然后将写入的数据从右端口读出，并送入指定寄存器。

同时将，指定的寄存器送往数据总线。

拨动开关可看到的值和指定的寄存器的值。

返回，依次进行下去，直到按复位按钮为止。

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