计算机组成原理实验1脱机运算器

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计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

实验一:脱机运算器实验实验目的:了解AM2901运算器的功能与用法,2片AM2901的级连方式,深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。

实验仪器:TEC-2000实验仪实验原理:脱机运算器实验,是让运算器从教学计算机整机中脱离出来,此时它的全部控制与操作均需通过两个12位的微型开关来完成,这就不能执行指令,只能通过开头、按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能,并通过指示灯观察运算结果。

实验内容:1、将教学机左下方的5个拨动开关置为1XX10(单步、8位、脱机);先按RESET 按键,再按START按键,进行初始化。

2、按下表所列操作在8位机上进行运算器脱机实验,结果如表所示。

其中D1取为01H,D2取为10H;通过两个12位的红色微型开关向运算器提供控制倍,通过8位数据开关向运算器提供数据(高8位的数据开结果分析:由结果可知,只要按AM2901芯片功能给出其相应的控制信号,即可完成相应的功能。

另AM2901操作周期如下:A、B口数据锁存通用寄存器接收即在下降沿时,A、B口数据锁存器锁存数据,在低电平时通用寄存器接收数据,因此在压START前,ALU输出为结果,压START后,产生高电平到低电平的变化,此时ALU输出的结果存入通用寄存器中,而ALU则输出操作再次被执行的结果,但该结果没有存入通用寄存器中,则下次操作时使用的寄存器值为存入值(表中表现为压START前值)。

实验结论:通过此项实验使我们了解了AM2901运算器的功能与用法,熟悉了2片AM2901的级连方式,以及深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识,让我们加深了对AM2901运算器各项特性的认知程度。

实验二:控制器部件教学实验实验目的:通过教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程后,设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。

达到以下目的:1、理解计算机控制器的功能、组成知识2、学习计算机各类典型指令的执行流程3、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立总体概念4、学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术实验仪器:TEC-2000教学计算机实验原理:控制器设计是学习计算机总体组成的设计的重要部分,要在TEC-2000教学机上完成实验,要了解以下内容:1、TEC-2000的功能部件及其连接关系;2、TEC-2000的每个功能部件的功能和控制其运行办法;3、TEC-2000支持的指令格式和指令执行流程分组情况;4、TEC-2000中已经设计并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程,也包括控制器设计与实现中的具体线路和控制信号的组成;5、自己要实现的指令格式、功能、执行流程设计中必须遵从的约束条件。

组成原理实验课件--运算器

组成原理实验课件--运算器

31
教学机运算器控制信号汇总
数据组合( I2 I1 I0 )
3位
功能代码( I5 I4 I3 )
3位
结果处理( I8 I7 I6 )
3位
A口地址
4位
B口地址
4位
状态寄存器接收信号(SST) 3位
移位控制信号(SSH)
和最低位进位控制信号(SCI) 3位
23位
32
16 位运算器的完整组成
SST
C
Z
其输出为 F,两路输 入为 S、R,最低位 进位Cn,4个状态输 出信号如图所示
12
B锁存器 A锁存器
B 16个 A A口地址 通用寄存器 B口地址 (写入)
三选一
RAM3
RAM0
也可称为移位器
该寄存器组的写入,只能用B 地址实现,写入数 据是ALU的输出经三选一门(移位器)送到寄存 器组的输入端。移位器可执行直送、左移一位、 右移一位的操作,使加减等运算和移位操作可在 同一操作步骤中完成。
片间高A速m进29位02用 Am2902
Cin
Cn+z Cn+y Cn+x
Y7~4
/G
/P
Y3~0
Am2901
Am2901
低位
RAM0
Am2901
Q0
D11~8
D7~4
D3~0
22
Am2901完成功能需要的控制信号
数据组合( I2 I1 I0 ) 功能代码( I5 I4 I3 ) 结果处理( I8 I7 I6 ) A口地址 B口地址 最低位进位控制信号(SCI) 移位控制信号(SSH) 状态寄存器接收信号(SST)
V
S
1
0

计算机组成原理 运算器实验

计算机组成原理 运算器实验

科技学院课程设计实验报告( 2014--2015年度第一学期)名称:计算机组成原理综合实验题目:运算器实验院系:信息工程系班级:学号:学生姓名:指导教师:李梅王晓霞设计周数:一周成绩:日期:2015 年 1 月一、目的与要求(1)熟悉与深入理解4位的运算器芯片Am2901的功能和内部组成,运行中要求使用的控制信号及其各自的控制作用;(2)熟悉与深入理解用4片4位的运算器芯片构成16位的运算器部件的具体方案,各数据位信号、各控制位信号的连接关系;(3)熟悉与深入理解用2片GAL20V8芯片解决ALU最低位的进位输入信号和最高、最低位的移位输入信号、实现4位的标志位寄存器的方案,理解为什么这些功能不能在运算器芯片之内实现而要到芯片之外另外处理。

(4)明确教学计算机的运算器部件,使用总计23位的控制信号就完全确定了它的全部运算与处理功能,脱机运算器实验中可以通过24位的微型开关中的23位提供这些控制信号,教学计算机正常执行指令时,这些控制信号必须改由控制器部件来提供。

在两种方式下,每一位(组)的控制功能是完全相同的。

二、实验正文1.实验内容1.1脱机运算器和联机运算器的区别和联系运算器是计算机硬件系统传统的5大功能部件之一,承担执行运算和暂存运算。

数据的功能,通常由执行算术逻辑运算功能的ALU线路。

暂存参加ALU运算的数据和中间运算结果的通用寄存器组、支持乘法运算的专用寄存器三部分组成,三部分之间通过多线路选择器线路实现连接,从而构成一个完整的运算器部件。

TEC-XP16教学计算机的运算器部件,主体部分由4片4位长度的位片结构的运算器芯片Am2901组成,每片Am2901可以接收来自内部总线IB的4位输入数据,其4为输出直接送到地址寄存器AR的不同字段,并且经过支持三态功能的开关门电路送到内部总线IB。

还要使用MACH 芯片内部的部分电路提供ALU最低位的进位输入信号和最高、最低的移位输入信号,使用一片GAL20V8实现4位的标志位寄存器FLAG,接收ALU输出的4个标志位信号和来自内存堆栈区的4位数据(用于恢复现场状态信息),FLAG的4位输出可以经过一片带支持三态功能的开关门电路送到内部总线IB,用于保存现场状态信息到堆栈区。

实验一 运算器实验(接线参考)

实验一   运算器实验(接线参考)

实验一运算器实验一、实验目的:1.掌握运算器的组成及工作原理;2.了解4位函数发生器74LS181的组合功能,熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程;3.验证带进位控制的74LS181的功能。

二、预习要求:1复习本次实验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理;2预习实验步骤,了解实验中要求的注意之处。

三、实验设备:EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套,排线若干。

四、电路组成:本模块由算术逻辑单元ALU 74LS181(U7、U8、U9、U10)、暂存器74LS273(U3、U4、U5、U6)、三态门74LS244(U11、U12)和控制电路(集成于EP1K10内部)等组成。

电路图见图1-1(a)、1-1(b)。

图1-1(a)ALU电路图1-1(b)ALU控制电路算术逻辑单元ALU是由四片74LS181构成。

74LS181的功能控制条件由S3、S2、S1、S0、 M、Cn决定。

高电平方式的74LS181的功能、管脚分配和引出端功能符号详见表1-1、图1-2和表1-2。

四片74LS273构成两个16位数据暂存器,运算器的输出采用三态门74LS244。

它们的管脚分配和引出端功能符号详见图1-3和图1-4。

图1-2 74LS181管脚分配表1-2 74LS181输出端功能符号74LS181功能表见表1-1,其中符号“+”表示逻辑“或”运算,符号“*”表示逻辑“与”运算,符号“/”表示逻辑“非”运算,符号“加”表示算术加运算,符号“减”表示算术减运算。

选择 M=1逻辑操作 M=0 算术操作S3 S2 S1 S0 Cn=1(无进位)Cn=0(有进位)0 0 0 0 F=/A F=A F=A加10 0 0 1 F=/(A+B) F=A+B F=(A+B)加10 0 1 0 F=/A*B F=A+/B F=(A+/B)加10 0 1 1 F=0 F=减1(2的补)F=00 1 0 0 F=/(A*B) F=A加A*/B F=A加A*/B加10 1 0 1 F=/B F=(A+B)加A*/B F=(A+B)加A*/B加1 0 1 1 0 F=(/A*B+A*/B) F=A减B减1 F=A减B0 1 1 1 F=A*/B F=A*/B减1 F=A*/B1 0 0 0 F=/A+B F=A加A*B F=A加A *B加11 0 0 1 F=/(/A*B+A*/B) F=A加B F=A加B加11 0 1 0 F=B F=(A+/B)加A*B F=(A+/B)加A*B加1 1 0 1 1 F=A*B F=A*B减1 F=A*B1 1 0 0 F=1 F=A加A F=A加A 加11 1 0 1 F=A+/B F=(A+B)加A F=(A+B)加A加11 1 1 0 F=A+B F=(A+/B)加A F=(A+/B)加A加11 1 1 1 F=A F=A减1 F=A表1-1 74LS181功能表图1-3(a) 74LS273管脚分配图1-3(b)74LS273功能表图1-4(a) 74LS244管脚分配图1-4(b) 74LS244功能五、工作原理:运算器的结构框图见图1-5:算术逻辑单元ALU是运算器的核心。

实验一:脱机运算器实验

实验一:脱机运算器实验

实验一 脱机运算器实验一、实验目的1、深入了解位片结构运算器AM2901的功能与用法;2、学习4片AM2901组成一个16位运算器的级连方式,深化运算器部件的组成、设计、控制和使用等方面的知识。

二、实验原理运算器是计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。

运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑运算,以及传送、移位、比较等操作。

运算器的组成除了ALU 单元外,还包括必要的寄存器和移位器等部件。

寄存器用于存放操作数和运算结果,以节省访问存储器的时间;移位器实现数据的移位功能,以扩展ALU 的运算功能,增加数据传送的灵活性。

AM2901是一个4位的位片结构运算器,主要由ALU 、输入多路选择器、输出选择器、寄存器组和移位器等组成,如图1-1所示。

图1-1 AM2901芯片的内部组成结构1)算术逻辑ALUALU 为4位算术逻辑单元,共有8种运算功能,由输入端I 5I 4I 3的编码值决定执行哪一种功能。

2)通用寄存器组AM2901内部有一个通用寄存器组,共有16个4位的寄存器。

寄存器组有A 和B 两个端口,其中端口A 只有读出数据功能,端口B 具有读出和写入两种功能。

即数据可以从A 口和B 口输出,但只能从B 口输入。

3)Q 寄存器Q 寄存器位4位,在乘除运算中可用来存放乘数或商,故又称为乘商寄存器。

Q 寄存器本身具有移位功能,可对数据进行左移一位或右移一位的处理。

4)ALU 输入多路选择器AM2901具有两个输入多路选择器R 和S ,为ALU 提供两个操作数。

R 可选择来自数据线的数据D (来自外部)或寄存器组端口A 的数据;S 可从寄存器组端口A 、B 和Q 寄存器3个来源选取数据。

两个操作数的组合由控制信号I 2I 1I 0的编码确定。

5)移位器4位,用于对ALU 的输出实现直送、左移或右移处理。

6)输出选择器选择AM2901输出数据Y 的来源。

输出数据Y 有两个来源:一个是ALU 的运算结果F ,另一个是直接来自寄存器组端口A 。

计算机组成原理实验1_脱机运算器

计算机组成原理实验1_脱机运算器

实验一.脱机运算器部件实验一、教学计算机的通电启动和关闭操作1.教学计算机系统通电启动的操作步骤:(1) 准备一台串行接口运行正常的PC机;(2) 将TH-union计原16放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;(3) 将黑色的电源线一端接220V交流电源,另一端插在计原16实验箱的电源插座;(4) 取出通讯线,将通讯线的9芯插头接在计原16实验箱后板上左侧位置的串口插座,另一端接到PC机的串口上;(5) 将计原16实验系统左下方的五个黑色的功能控制开关置于00010的位置(连续、内存读指令、微程序、联机、16位),开关拨向上方表示“1”,拨向下方表示“0”;(6) 接通电源,船形开关和5V电源指示灯亮。

(7) 在PC机上运行PCEC16.EXE文件,根据使用的PC机的串口情况选“1”或“2”,其它的设置一般不用改动,直接回车即可。

(具体步骤附后)(8) 按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键,PC机屏幕上显示:TH-union CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab., Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia>这个版权信息显示出来之后,表示教学机已经进入正常运行状态,等待输入监控命令。

实验注意事项:1.连接电源线和通讯线前TH-union计原16实验系统的电源开关一定要处于断开状态,否则可能损坏教学计算机系统的或PC机的串行接口电路;2.五个黑色控制开关的功能示意图如下:开关位置,自左向右共5个,分别控制1 2 3 4 5向上拨:单步手工拨指令组合逻辑运算器联机 8位向上拨:连续读内存指令微程序运算器脱机 16位几种常用的工作方式,(开关向上拨表示为1,向下拨表示0)工作方式功能开关状态连续运行程序、硬连线控制器、联机、16位机 00110连续运行程序、微程序控制器、联机、16位机 00010单步、手拨指令、硬连线控制器、联机、16位机 11110单步、手拨指令、微程序控制器、联机、16位机 11010单步、脱机运算器实验、16位机 100002.关闭教学计算机系统在需要关闭教学计算机系统时,应首先通过安装在机箱右侧板上的开关关闭交流电源,教学机上的全部指示灯都会熄灭。

计算机组成原理实验实验一运算器实验(一)算术逻辑运算实验一

计算机组成原理实验实验一运算器实验(一)算术逻辑运算实验一

计算机组成原理实验实验一运算器实验(一)算术逻辑运算实验一、实验目的1、掌握简单运算器的数据传送通路。

2、验证运算功能发生器(74LS181)的组合功能。

二、实验原理1、实验中所用的运算器数据通路图1所示。

三、实验步骤1、用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。

具体操作步骤图2所示。

2、验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能(二) 进位控制实验一、实验目的1、验证带进位控制算术运算功能发生器的功能。

2、按指定数据完成几种算术运算。

二、实验原理实验原理图如图3所示。

三、实验步骤1、用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数向DR1存入01010101,向DR2存入10101010。

具体操作步骤图4所示。

图2图3 进位控制实验原理图2、进位标志清零S3 S2 S1 S0 M 的状态置为00000,AR 状态置为0,按动微动开关KK2。

进位标志指示灯CY 亮时表示无进位,进位标志为“0” ;指示灯CY 灭时表示有进位,进位标志为“1”。

3、验证带进位运算及进位锁存功能时,使Cn=1, Ar=0, SW-B=1。

T4脉冲到来时,将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。

注意观察进位标志显示灯CY 。

(三) 移位运算实验一、实验目的验证移位运算控制的组合功能。

二、实验原理移位运算实验原理图如图5所示, 74LS299功能表如表1所示图4表1 74LS299功能表三、实验步骤1、移位操作:(1)置数,具体步骤如图6所示。

2、移位,参照功能表改变S0 S1 T4 299-B 的状态,按动微动开关KK2,观察移位的结果。

实验二 存储器实验一、实验目的掌握静态随机存储器的工作特性及数据的读写方法。

二、实验原理图5 移位运算实验原理图图6实验所用的静态存储器电路原理图如图7所示。

三、实验步骤1、写操作。

给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15,具体操作步骤图8所示(以向0号单元写入数据11为例)。

!1脱机运算器实验

!1脱机运算器实验

大连理工大学实验预习报告学院(系):电子信息与电气工程学部专业:计算机科学与技术班级:1101姓名:郝宽宽学号:201181394指导教师签字:成绩:实验一:脱机运算器实验一、实验目的和要求(1)理解运算器芯片Am2901的功能和内部组成,运行中使用的控制信号及各自的控制作用;(2)理解4片Am2901构成16位运算器的具体方案,各数据位信号、各控制位信号的连接关系;(3)使用24位微型开关中的23位控制信号确定运算与处理功能。

二、实验原理、逻辑框图和实验设备实验原理:①运算器脱离与计算机主机的连接;②数据开关拨入参加运算的数据;③微型开关提供操作运算器运行必须控制信号;信号指示灯观察运算结果,信号亮表示高电平1,信号灯灭表示低电平0;④最低位的进位输入信号Cin和左右移位输入信号RAM0、Q0、RAM15、Q15由MACH内部SHIFT线路提供。

Am2901内部组成逻辑框图:4片Am2901构成16位运算器逻辑框图:实验设备:清华大学 TEC-XP 实验箱的MACH 部分三、实验内容(1)实现如下6项操作功能:R0 ← 1234,R9 ← 789F ,R9 ← R9-R0 ,R0 ← R0+1 ,R10← R0 ,R9 ← R9^R0 。

(2)找出上述实现每一操作功能要用到的控制码。

填写表中各组控制信号正确值,然后填入运行结果的状态信息表。

四、实验步骤(1)将教学机左下方的 5 个拨动开关置为1XX00(单步、16 位、脱机);先按一下“RESET ”按键,再按一下“START ”按键,进行初始化。

(2)按实验内容(1)的操作在机器上进行运算器脱机实验,输入时需要转换通过两个12 位的红色微型开关向运算器提供控制信号,通过16位数据开关向运算器提供数据,通过指示灯观察运算结果及状态标志。

(3)二进制数据由拨动开关SW 给出的(注:实验所给数据为十六进制数,需要转化为二进制输入)。

按“START ”按键之前,ALU 输出的是计算结果,A 、B 口数据锁存是在时钟的下降沿,通用寄存器的接收是在低电平,要想寄存器接收ALU 计算结果必须按一次“START ”。

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实验一.脱机运算器部件实验一、教学计算机的通电启动和关闭操作1.教学计算机系统通电启动的操作步骤:(1) 准备一台串行接口运行正常的PC机;(2) 将TH-union计原16放在实验台上,打开实验箱的盖子,确定电源处于断开状态;(3) 将黑色的电源线一端接220V交流电源,另一端插在计原16实验箱的电源插座;(4) 取出通讯线,将通讯线的9芯插头接在计原16实验箱后板上左侧位置的串口插座,另一端接到PC机的串口上;(5) 将计原16实验系统左下方的五个黑色的功能控制开关置于00010的位置(连续、内存读指令、微程序、联机、16位),开关拨向上方表示“1”,拨向下方表示“0”;(6) 接通电源,船形开关和5V电源指示灯亮。

(7) 在PC机上运行PCEC16.EXE文件,根据使用的PC机的串口情况选“1”或“2”,其它的设置一般不用改动,直接回车即可。

(具体步骤附后)(8) 按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键,PC机屏幕上显示:TH-union CRT MONITORVersion 1.0 April 2001Computer Architectur Lab., Tsinghua UniversityProgrammed by He Jia>这个版权信息显示出来之后,表示教学机已经进入正常运行状态,等待输入监控命令。

实验注意事项:1.连接电源线和通讯线前TH-union计原16实验系统的电源开关一定要处于断开状态,否则可能损坏教学计算机系统的或PC机的串行接口电路;2.五个黑色控制开关的功能示意图如下:开关位置,自左向右共5个,分别控制1 2 3 4 5向上拨:单步手工拨指令组合逻辑运算器联机 8位向上拨:连续读内存指令微程序运算器脱机 16位几种常用的工作方式,(开关向上拨表示为1,向下拨表示0)工作方式功能开关状态连续运行程序、硬连线控制器、联机、16位机 00110连续运行程序、微程序控制器、联机、16位机 00010单步、手拨指令、硬连线控制器、联机、16位机 11110单步、手拨指令、微程序控制器、联机、16位机 11010单步、脱机运算器实验、16位机 100002.关闭教学计算机系统在需要关闭教学计算机系统时,应首先通过安装在机箱右侧板上的开关关闭交流电源,教学机上的全部指示灯都会熄灭。

(在需要时,还可以拨掉交流电源连线,断开教学计算机和PC机的串行接口连线),收拾好实验设备并盖好机箱的箱盖。

3.运行仿真终端程序的操作步骤:1.在PC机上建一个文件夹TH-union计原16(若原来已有则不必重建);2.若PCEC16程序尚未拷入,将其拷贝到在用户硬盘中刚建的文件夹里;3.双击PCEC16图标,出现如图所示的界面:4.选择使用的PC机的串口(系统默认选择串口1),按回车键后出现如图界面5.图中是系统设定的一些传输参数,建议用户不要改动,直接回车。

接下来按一下“RESET”按钮,之后再按一下“START”按钮,出现如下界面6.此时表明TH-union计原16系统启动起来,进入正常运行状态。

软件操作注意事项:1.用户在选择串口时,选定的是PC机的串口1或串口2,而不是计原16机的串口。

2.如果在运行到第五步时没有出现应该出现的界面,需要检查是不是打开了两个PCEC16的窗口,若是,关掉其中一个再试;3.若有时计原16系统不能与PC机通讯,可重启PCEC16软件或重启PC机再试;二、教学计算机监控程序与汇编语言程序设计1.实验设备和运行环境教学计算机系统与PC已经通过串行接口接连在一起,PC机系统已经运行仿真终端程序PCEC16,教学计算机主板上的5个功能开关处于正常位置(下、下、下、上、下),教学机已经通电并启动运行,处于等待接收监控命令的状态。

2.实验目的、实验步骤和内容2.1实验目的(1)了解教学机监控程序的功能、监控命令的用法,会正确操作和运行教学计算机。

(2)了解教学计算机的指令格式、指令编码、寻址方式和每一条指令的功能;(3)了解汇编语言语句与机器指令之间的对应关系,学习用汇编语言设计程序的过程和方法。

2.2实验具体步骤和内容实验具体内容(1)体验监控程序的功能,学习使用监控命令操作和运行教学计算机。

包括:①用A命令建立用户的源程序,用U命令对刚建立的用户程序执行反汇编,分别用G、T、P三个命令运行已建立的用户程序,查看不同的运行效果。

在PC机屏幕上显示数字符6。

A 2000↙;把数字符‘6’的ASCII码送入R0寄存器MVRDR0,3680 ;通过串行接口显示R0的内容到PC机的屏幕OUTJR 2000 ;实现重复显示RET ;程序结束U 2000↙G 2000↙显示如下:666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666此程序是‘死循环’,要通过重新启动教学计算机结束。

②用E命令向内存多个单元写入一批数据,用D命令查看写入的结果。

E 2100↙连续输入16进制的数据时,要用空格键结束每一个字的输入,按回车键结束E命令D 2100↙显示从2100单元开始的一段内存区的内容③用R命令修改与查看各寄存器的内容和状态信息。

R R2↙用于修改寄存器R2的内容R ↙显示16个寄存器的内容④用连续的U命令查看教学机的监控程序的内容,用D命令查看监控程序结尾处的数据区的内容。

U 0000↙U↙D 087E↙D↙(2)在教学计算机上设计并调试、运行几个小的简单的汇编程序。

例1:设计一个小程序, 从键盘上接收一个字符并显示到屏幕上。

<1>在命令行提示符状态下输入:A 2000↙;屏幕将显示:2000:输入如下形式的程序:2000: IN 81 ;判键盘上是否按了一个键2001:SHR R0 ;即串行口是否有了输入的字符2002:SHR R0 ;2003:JRNC 2000 ;未输入完则循环测试2004:IN 80 ;接收该字符2005: OUT 80 ;在屏幕上输出输入的字符2006: RET ;每个用户程序都必须用RET指令结束2007:;(按回车键即结束输入过程)注:在十六位机中,基本I/O接口的地址是确定的,数据口的地址为80,状态口的地址为81。

<2>用“G”命令运行程序在命令行提示符状态下输入:G 2000↙执行上面输入的程序光标闪烁等待输入,用户从键盘键入字符后,屏幕会显示该字符。

该例建立了一个从主存2000H地址开始的小程序。

在这种方式下,所有的数字都约定使用16进制数,数字后不用跟字符H。

用户程序的最后一个语句一定为RET汇编语句。

因为监控程序是选用类似子程序调用方式使实验者的程序投入运行的,只有用RET语句结束,才能保证程序运行结束后能正确返回到监控程序的断点,保证监控程序能继续控制教学机的运行过程。

例子2: 计算1到10的累加和。

<1>用A 2020命令建立入下一个小程序2020:MVRD R1,0000 ;置累加和的初值为0MVRD R2,00OA ;最大的加数MVRD R3,0000 ;2026:INC R3 ;得到下一个参加累加的数ADD R1,R3 ;累加计算CMP R3,R2 ;判是否累加完JRNZ 2026 ;未完, 开始下一轮累加RET<2>用G 2020命令运行这个程序,观察计算结果。

R1的内容为累加和运行过后,也可以用R命令观察计算结果。

结果为:R1=0037 R2=00OA R3=00OA例子3:设计一个程序在显示器屏幕上循环显示95个(包括空格字符)可打印字符。

<1>在命令行提示符状态下输入:A 2040↙屏幕将显示:2040:从地址2040H开始输入下列程序:A 2040 ;从内存的2040单元开始建立用户的第一个程序2040: MVRD R1,7E ;向寄存器R1传送立即数2042: MVRD R0,20 ;2044: OUT 80 ;通过串行接口输出R0低位字节内容到显示器屏幕2045: PUSH R0 ;保存R0寄存器的内容到堆栈中2046: IN 81 ;读串行接口的状态寄存器的内容2047: SHR R0 ;R0的内容右移一位,最低位的值移入标志位C2048: JRNC 2046 ;条件转移指令,标志位C不是1就转到2046地址2049: POP R0 ;从堆栈中恢复R0寄存器的原内容204A: CMP R0,R1 ;比较两个寄存器的内容相同否,相同则标志位Z=1204B: JRZ 2040 ;条件转移指令,当Z为1时转到20040地址204C: INC R0 ;把R0寄存器的内容增加1204E: JR 2044 ;无条件转移指令,一定转移到2044地址204F: RET ;程序结束<2> 在命令行提示符状态下输入:G 2040↙运行过后,可以观察到显示器上会循环显示出所有可打印的字符。

上述例子,都是用监控程序的A命令完成输入源汇编程序的。

在涉及到汇编语句标号的地方, 不能用符号表示,只能在指令中使用绝对地址。

使用内存中的数据,也由程序员给出数据在内存中的绝对地址。

显而易见,对这样的极短小程序矛盾并不突出,但很容易想到,对很大的程序,一定会有较大的困难。

三、脱机运算器部件实验1.实验设备和运行环境教学计算机的运算器部件主体部分由4片4位长度的位片结构的运算器芯片Am2901组成,其组成线路和信息连接关系如下两张图所示。

脱机实验是指把运算器部件从计算机系统中孤立出来,用数据开关提供外部的数据,用微型开关提供控制它运行的控制信号,通过指示灯察看其运行结果。

因此,此时必须把联机/脱机的功能开关拨为脱机,标志位控制SST信号应拨为001码。

IB运算器用到的3组3位的控制信号和对应的功能 最低位进位和移位信号2. 实验目的和说明、实验具体步骤和内容2.1 实验目的和说明(1)理解4位的运算器芯片Am2901的功能和内部组成;(2)理解运算器运行中使用的控制信号及其各自的控制作用;(3)理解教学计算机的运算器部件的运行过程和运算结果。

脱机运算器实验,是指让运算器从教学计算机整机中脱离出来,此时,它的全部控制与操作均需通过三个12位的微型开关来完成,这就谈不上执行指令,只能通过开关、按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能,并通过指示灯观察运算结果。

下面先把前边讲过的、与该实验直接有关的结论性内容汇总如下。

(1). 12位微型开关的具体控制功能分配如下:A 口、B 口地址:送给AM2901器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号;I8-I0:选择操作数来源、运算操作功能、选择操作数处理结果和运算器输出内容的3组3位的控制码;SCI 、SSH 和SST :用于确定运算器最低位的进位输入、移位信号的入/出和怎样处理AM2901产生的状态标志位的结果。

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