五、 调试过程
1) 指令系统设计
本指令系统涉及8条指令,分别完成数据传送,进行加、减和无条件转移,具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。
具体指令设计如下:
2) 微程序设计
将窗口切换到“uM微程序”窗口,设计每条指令的微程序。
每个程序开始要执行的第一条微指令应是取指操作,因为程序复位后,PC和uPC的值都为0,所以微程序的0地址处就是程序执行的第一条取指的微指令。取指操作要做的工作是从程序存储器EM中读出下条将要执行的指令,并将指令的机器码存入指令寄存器IR和微程序计数器uPC中,读出下条操作的微指令。取指设计如下(CBFFFF): MOV A,#01H 这条指令是把立即数1从存储器EM中取出,放入累加器A中。微程序设计如下(C7FFF7):
MOV R0,#01H这条指令是把立即数1从存储器EM中取出,放入寄存器R0中。微程序设计如下(C7FBFF);
ADD A,R0这条指令是寄存器寻址,将R0的值取出放入W中与A相加,
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再将结果放入A。它由三个指令周期。微程序设计如下: 第一步,把R0 的值放入累加器W中
第二步,从D中读出A的值并与W相加,结果放到A中
SUB A,@R0 这条指令是寄存器间接寻址,将以R0为地址的数值取出放入W中与A相减,再将结果放入A。它由四个指令周期。微程序设计如下: 第一步,把R0 的值放入地址寄存器MAR中
第二步
从MAR中读出以R0为地址的值放入累加器W中
第三步 将A的值与W值相减
CPL A 将A的值取反在存入A中
OUT 将累加器的值送到输出端并输出:
JMP LOOP
六、 心得体会
这次微程序程序设计主要是要求我们设计一个指令系统,其中包含加,减,数据传送和无条件转移指令操作,具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。在通过设计的过程中,大概理解了各种指令操作和寻址方式。学会了能灵活理解他们之间的关系,包括像操作与寻址方式之间的搭配等。
在这一周半的课程设计中,通过指令系统中微程序的设计,了解了24位指令字的具体含义,通过对各位的选择来确定所选择的操作,这样既方便理解,也方便操
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作。
在这次课程设计中,遇到了很多问题,像对各位数所代表的具体含义仍然不是十分清楚,在设计微程序的时候,对每一条指令所用的cpu周期不能灵活掌握,希望在以后的学习中可以对其进行更加深入的理解。
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