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对于微程序控制的计算机,在设计指令执行流程时,要保证每条微指令所含的微操作的必要性和合理性,还应知道总线的,仅是传输信息的通路,没有寄存信息的功能,而且必须保证总线传输信息时信息的唯性。
以下描述取微指令执行周期在模型机处于停机状态时,模型机的微地址寄存器被清零,微指令锁存器输出无效。
在处于停机状态时,脉冲对微地址寄存器无效,微地址寄存器保持为零。
脉冲对计数器无效,同时把打入启停单元中的运行状态寄存器中,把模型机置为运行状态,使微程序锁存器输出有效。
把微程序储存器单元中的内容打入指令寄存器中。
在模型机处于运行状态时,脉冲将微地址寄存器加,脉冲将计数器加,把微程序存储器中的微指令打入微指令锁存器并且输出。
把当前总线上的数据打入当前微指令所选通的寄存器。
对于此次实验每条指令的执行流程如下取指微指令地址总线数据总线,数据总线。
指令系统及其指令格式指令系统此次实验涉及的指令有以下几种,将寄存器中的数据传递到累加器中,将累加器中的数据传递到寄存器中,将立即数传递到通用寄存器中,逻辑或指令,逻辑与指令将寄存器中内容写入存储器中停机指令指令系统如下表指令助记符指令功能指令编码微周期微操作取指微指令地址总线数据总线,或数据总线数据总线数据总线取指微指令,或数据总线数据总线数据总线取指微指令数据总线取指微指令数据总线取指微指令,数据总线取指微指令数据总线地址总线,取指微指令停机停机指令格式般指令由操作码和操作码组成,如下所示操作码地址码此实验所涉及指令的格式如下指令采用双字节指令,其格式如下指令采用单字节指令,其格式如下指令采用单字节指令,其格式如下逻辑或指令采用单字节指令,其格式如下逻辑与指令采用单字节指令,其格式如下操作码操作码操作码操作码操作码取数据指令,其格式如下停机指令,其格式如下微程序的设计及其实现的方法微程序入口地址的形成在本实验平台的硬件设计是采指令的微程序连续存放在微指令存储器连续的单元中。
在本系统内,为置微地址的控制信号,为工作脉冲。
当有上沿时,把的值作为微程序的地址,打入微地址寄存器。
当有上升沿时,微地址计数器自动加。
时序安排由于模型机已经确定了指令系统,微指令采用全水平不编码纯控制场的格式,微程序的入口地址采用操作码散转方式,微地址采用计数增量方式,所以可确定模型机中时序单元中所产生的每拍的作用。
为了更好地观察实验的各个中间过程中各寄存器的值,由监控单元产生个的信号来控制时序产生。
信号经过时序单元的处理产生了个脉冲信号。
个脉冲信号组成个微周期,为不同的寄存器提供工作脉冲。
微地数据总线数据总线取指微指令,数据总线数据总线数据总线取指微指令,数据总线取指微指令,数据总线取指微指令,数据总线取指微指令数据总线地址总线,取指微指令停机周期微操作指令助记符源程序,程序的指令代码及微程序源程序该程序的功能是计算先将进制数与进行逻辑或运算,结果放入再将结果与进行逻辑与运算,结果放入。
并且的值放入。
程序的指令功率为。
根用的位微指令,若微指令采用全水平不编码纯控制场的格式,那么至多可有个微操作控制信号,可由微代码直接实现。
若采用多组编码译码,那么位的微代码通过二进制译码可实现个互斥的微操作控制信号。
由于模型机指令系统规模较小,功能也不太复杂,所以采用全水平不编码纯控制场的微指令格式。
在模型机中,用指令操作码的高位作为核心扩展成位的微程序入口地址。
这种方法称为按操作码散转如下表所示。
微程序首地址形成按操作码散转指令操作码微程序首地址操作码操作码,主电机图累加器寄存器存储器的数据变化以及数据流程第步数据流程各寄存器数据变化如下表寄存器执行前数据执行后数据第二步数据流程各寄存器数据变化如下表寄存器执行前数据执行后数据第三步数据流程各寄存器数据变化如下表寄存器执行前数据执行后数据第四步停机无数据流程变化。
课程设计总结在此次计算机组成原理的课程设计实验中,我是利用所学的计算机组成原理汇编语言以及数字逻辑运算的知识在软件平台上设计几个数的逻辑与或运算。
在开始设计代码时到没有遇到多大的问题。
但是在编译完代码运行后进行指令以及微指令分析时,仍然有许多地方没弄清楚。
比如条指令对应的多个微指令,每条微指令又起到的作用以及每条指令的流程周期变化等等。
我此次设计的这个实验由于本身很简单,因此我也没有设计很复杂的代码,当然也是因为担心后面进行指令分析等细节问题处理时很难下手。
不过它依然很明了的反映了不带进位的逻辑与或的运算特点。
通过此次实验,首先,我更步熟悉了指令微指令等等相关的些基本知识以及与此次实验所连接到的其它科目的些知识其次,我体会到这次课程设计实验是不同与我们之前所做的些小实验,它是前面这些小实验结合在起的综合运用再次,这次实验进步加深了我对此实验平台的理解和运用,同时也使我了解到了它的漏洞和缺点然后,此次实验告诉我,要善于运用所学的知识运用到实际操作中,加强自己动手动脑的能力,加强独立思考分析的能力并以此检验所学知识的牢固扎实最后,此次实验提醒我,知识的缺乏和漏洞以及运用知识实现真正需求的问题总是存在的,因此,我必需在以后进步加强运用知识解决问题和实际动手的能力。
十六进制编码,微指令格式的设计条微指令的般格式是如下图判别测试下地址操作控制顺序控制后续微地址的产生方法由于本系统中指令系统规模不大,功能较简单,微指令采用全水平不编码的方式,每个微操作控制信号由位微代码来表示,位微代码至少可表示个不同的微操作控制信号。
用增量方式来控制微代码的运行顺序,每条代码内存地址指令助记符指令码或立即数说明,立即数,将的内容写入地址停机微程序,取指指令,取指指令址寄存器的工作脉冲,用来设置微程序的首地址及微地址加。
计数器的工作脉冲,根据微指令的控制实现计数器加和重置计数器如跳转指令等功能。
把位微指令打入片微指令锁存器把当前总线上的数据打入微指令选通的寄存器指令执行流程在每个系统中,条指令从内存取出到执行完毕,需要若干个机器周期,任何指令中都必须有个机器周期作为取指令周期,称为公操作周期。
而条指令共需据以量范围输入信号幅度范围为在本作品基础上,建议读者关于本作品功能的进步增强作如下发挥通过改善调理电路元器件的频响特性,扩展频率的测量范围提高电路的抗干扰能力,使测量误差测量并显示周期脉冲信号的占空比测量任意周期信号的频率,设置端口设为输入设为第二功能开启中断设置定时器基准时钟为连续计数模式无分频开启定时中断中断模块首先开启定时溢出中断和中断,再打开总中断,计数器开始计数,当计数溢出时进入溢出中断,且溢出次数加,当有上升沿到来时,进入中断,计算两次中断之间个周期内的计数值,并转化为频率值,当频率较大时,计数值较小,产生的误差大,所以利用多个周期的计数值,最后再取均值,这样得到的频率值就比较精确,本设计采用个周期的计数值。
中断流程图如图所示。
中断流程图中断程序中断计数值计数次获得个周期内的时钟个数定时清零中断程序中断方式选择溢出中断计数加中断流程图如图所示。
中断流程图显示模块首先根据液晶的时序图写出液晶驱动函数,并调用驱动函数完成在指定位置处显示字符的功能函数,这样通过定时刷新液晶屏就可安装使用,且具备高达波特的串行通信速度•支持所有采用或封装的和器件•分别连接至绿光和红光的两个通用数字引脚可提供视觉反馈•两个按钮可实现用户反馈和芯片复位•器件引脚可通过插座引出,既可以方便的用于调试,也可用来添加定制的扩展板•高质量的引脚插座,可轻松简便地插入目标器件或将其移除各单元电路介绍介绍单片机具有丰富的内部资源,优化的架构,结合五种低功耗模式,实现了便携式测量应用中电池寿命的延长。
图是的内部结构模块,图的内部结构图引脚如图所示。
图引脚图被测信号经信号调理电路整形后输出到单片机的口管脚,利用单片机的定时中断和中断实现对输入信号的频率测量。
电源部分电路介绍电源电路图如图所示。
图电源电路图电源部分由外部电路提供,经过稳压芯片将电压转化为,给单片机提供电源,使其正常工作。
信号调理电路介绍信号调理部分主要采用迟滞比较,将输入信号波形转化为脉冲信号,另外波形变换和波形整形电路实现把正弦波样的正负交替的信号波形变换成可被单片机接收的信号,以便单片机对其进行频率测量,最后将测得的数据通过液晶显示。
迟滞比较器是个具有迟滞回环传输特性的比较器。
在反相输入单门限电压比较器的基础上引入正引脚的对应关系,连接好之后,仔细检查,防止出错。
系统连接实物照片如图所示。
系统连接实物照片另外,安装调试过程中应注意以下事项焊接元件前检查有无断裂扭曲或明显刮伤,用万用表测量上端和之间的电阻值,在兆级以上为正常。
焊接时按照电源调理电路显示的顺序逐步焊接,每焊接完个部分,检查各部分电源和地是否短路引脚有无虚焊或互相断路。
上电测试前再次用万用表测量上端和之间的电阻值。
对于二极管和带极性的电容如钽电容要特别留心正负极性。
切忌在带电状态下用万用表二极管档测量。
硬件调试过程中首先要注意电路板的做工问题,仔细检查每条导线是否完全联通,各焊盘焊点之间是否有虚焊,做板应该尽量工整美观。
覆铜,并与地连接,这样可以尽几个机器周期取决于指令在机器内实现的复杂程度。
对于微程序控制的计算机,在设计指令执行流程时,要保证每条微指令所含的微操作的必要性和合理性,还应知道总线的,仅是传输信息的通路,没有寄存信息的功能,而且必须保证总线传输信息时信息的唯性。
以下描述取微指令执行周期在模型机处于停机状态时,模型机的微地址寄存器被清零,微指令锁存器输出无效。
在处于停机状态时,脉冲对微地址寄存器无效,微地址寄存器保持为零。
脉冲对计数器无效,同时把打入启停单元中的运行状态寄存器中,把模型机置为运行状态,使微程序锁存器输出有效。
把微程序储存器单元中的内容打入指令寄存器中。
在模型机处于运行状态时,脉冲将微地址寄存器加,脉冲将计数器加,把微程序存储器中的微指令打入微指令锁存器并且输出。
把当前总线上的数据打入当前微指令所选通的寄存器。
对于此次实验每条指令的执行流程如下取指微指令地址总线数据总线,数据总线。
指令系统及其指令格式指令系统此次实验涉及的指令有以下几种,将寄存器中的数据传递到累加器中,将累加器中的数据传递到寄存器中,将立即数传递到通用寄存器中,逻辑或指令,逻辑与指令将寄存器中内容写入存储器中停机指令指令系统如下表指令助记符指令功能指令编码微周期微操作取指微指令地址总线数据总线,或数据总线数据总线数据总线取指微指令,或数据总线数据总线数据总线取指微指令数据总线取指微指令数据总线取指微指令,数据总线取指微指令数据总线地址总线,取指微指令停机停机指令格式般指令由操作码和操作码组成,如下所示操作码地址码此实验所涉及指令的格式如下指令采用双字节指令,其格式如下指令采用单字节指令,其格式如下指令采用单字节指令,其格式如下逻辑或指令采用单字节指令,其格式如下逻辑与指令采用单字节指令,其格式如下操作码操作码操作码操作码操作码取数据指令,其格式如下停机指令,其格式如下微程序的设计及其实现的方法微程序入口地址的形成在本实验平台的硬件设计是采指令的微程序连续存放在微指令存储器连续的单元中。
在本系统内,为置微地址的控制信号,为工作脉冲。
当有上沿时,把的值作为微程序的地址,打入微地址寄存器。
当有上升沿时,微地址计数器自动加。
时序安排由于模型机已经确定了指令系统,微指令采用全水平不编码纯控制场的格式,微程序的入口地址采用操作码散转方式,微地址采用计数增量方式,所以可确定模型机中时序单元中所产生的每拍的作用。
为了更好地观察实验的各个中间过程中各寄存器的值,由监控单元产生个的信号来控制时序产生。
信号经过时序单元的处理产生了个脉冲信号。
个脉冲信号组成个微周期,为不同的寄存器提供工作脉冲。
微地数据总线数据总线取指微指令,数据总线数据总线数据总线取指微指令,数据总线取指微指令,数据总线取指微指令,数据总线取指微指令数据总线地址总线,取指微指令停机周期微操作指令助记符源程序,程序的指令代码及微程序源程序该程序的功能是计算先将进制数与进行逻辑或运算,结果放入再将结果与进行逻辑与运算,结果放入。
并且的值放入。
程序的指令功率为。
根
