JUC2模型機(jī)的微程序設(shè)計(jì)-計(jì)算機(jī)組成原理課設(shè)(共23頁)

1、計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告JUC2模型機(jī)的微程序設(shè)計(jì)姓名 學(xué)號 專業(yè) 指導(dǎo)教師 江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 2015年 6月 30日1 熟悉微程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法1.1 目標(biāo)要求(1)掌握微程序的設(shè)計(jì)方法(2)熟悉利用調(diào)試軟件運(yùn)行、調(diào)試微程序的方法1.2 微程序設(shè)計(jì)1.2.1 取指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900020080001100020000001PCoe, ARce00100069002000012110002ARoe, RD, DRce, PCinc002CC000003630000000003DRoe, IRce003

2、00000404000000002004BM21.2.2 取目的操作數(shù)的微程序設(shè)計(jì)(1) 直接尋址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A2800000000502CBM502C20080033100020000033PCoe ,ARce03300069034000012110034ARoe ,RD,DRce,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce036D4000007640000000007DRoe,TRce1.2.

3、3 執(zhí)行階段的微程序設(shè)計(jì)(1) INC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90711A700E50069300000050INC,SVce,PSWce(2)保存運(yùn)算結(jié)果的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905160030052300003000052Soe,DRce05200052200500001020000ARoe,DRoe,WR(2) JMP指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9070A4000200510000

4、001000ARoe,PCce(3) DEC指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90721AB00E5006A300007050DEC, SVce, PSWce1.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序 110030:0460;INC 0040H0031:0040;0032:0420; JMP 0030H0033:0030;程序1-20030:04A0;DEC FF02H0031:FF02;0032:0420;JMP 0030H0033:0030;1.5小結(jié)今天是課設(shè)第一天，在開始之前，老師對大致的過程做了一些講解。主要通過本次上機(jī)試驗(yàn)， 是要適應(yīng)一下

5、實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，軟件環(huán)境。為以后的課設(shè)做準(zhǔn)備。然后開始做的時候，有一些困難，不過過了一段時間，大約能夠熟悉了，條理比較清晰。做出INC的時候感覺很興奮，期待著第二天的課設(shè)。運(yùn)行調(diào)試記錄表學(xué)號_ 姓名_操作/說明微地址微指令運(yùn)行結(jié)果及分析2 雙操作數(shù)指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試2.1 目標(biāo)要求(1)完成雙操作數(shù)指令的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試(2)完成取原操作數(shù)和取目的操作數(shù)的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試2.2 微程序設(shè)計(jì)2.2.1 取指令的微程序設(shè)計(jì)（略，同1.2.1）2.2.2 取源操作數(shù)（見附錄流程圖）(1) 立即尋址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90040000

6、0A08000000000008BM500B20080012100020000012PCoe ,ARce01200069016000012110016ARoe ,RD,DRce,PCinc016D0000006640000000006DRoe,TRce(2) 直接尋址的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900C20080013100020000013PCoe ,ARce01300069014000012110014ARoe ,RD,DRce,PCinc014C0080015600020000015DRoe,ARce015000610160

7、00012010016ARoe,RD,DRce016D0000006640000000006DRoe,TRce2.2.3 取目的操作數(shù)（見附錄流程圖）(1)立即尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502B00000007000000000007BM0 (2)直接尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900600000A28000000000028BM502C20080033100020000033PCoe ,ARce0330006903400

8、0012110034ARoe ,RD,DRce,PCinc034C0080035600020000035DRoe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce036D4000007640000000007DRoe,TRce2.2.4執(zhí)行階段的微程序設(shè)計(jì)(3) MOV指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904194000040450000000040TRoe, Ace04000300E50000300007050SVce(4) ADD指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0

9、F1F2F3F4F5F6F7F8F904298700E50461300007050TRoe, ADD, SVce, PSWce (5)SUB指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904498F00E50463300007050TRoe, SUB, SVce, PSWce(6)ADDC指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904398B00E50462300007050TRoe, ADDC, SVce, PSWce2.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序 210030:1620;MOV #

10、0101, 0040H0031:0101;0032:0040; 程序 220030:1620;MOV #0101, 0040H0031:0101;0032:0040; 0033:4620;SUB #FFFF, 0040H0034:FFFF;0035:0040;程序 230030:2820;ADD 0043H, 0041H0031:0043;0032:0041; 0033:3820;ADDC 0042H, 0040H0034:0042;0035:0040;測試數(shù)據(jù)0040:0001;0041:0111;0042:0000;0043:0001;2.5總結(jié)第二天我們要完成雙操作數(shù)的微程序設(shè)計(jì)，剛開始

11、老師說選一條指令來完成，當(dāng)時沒明白老師的意思，結(jié)果我選了其中的一個立即尋址來做，做到取目的操作數(shù)的時候，微地址直接回到了。經(jīng)過詢問發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該先把所有的微地址都寫下來，然后輸入?yún)R編指令的時候在慢慢執(zhí)行。運(yùn)行調(diào)試記錄表學(xué)號_ 姓名_操作/說明微地址微指令運(yùn)行結(jié)果及分析3 條件轉(zhuǎn)移指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1 目的要求(1) 為CPU擴(kuò)充轉(zhuǎn)移指令(2) 完成轉(zhuǎn)移指令的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試3.2 微程序設(shè)計(jì)3.2.1 取指令的微程序設(shè)計(jì)（略，同1.2.1）3.2.2 取源操作數(shù)(1) 相對尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F900F2008001D100020

12、00001DPCoe ,ARce01D0006901E00001211001EARoe ,RD,DRce,PCinc01ED400001F65000000001FDRoe,Ace01F20700020101300000020PCoe,ADD,SVce02060080015300020000016Soe,ARce016D0000006640000000006DRoe,TRce3.2.3 取目的操作數(shù)(1) 相對尋址微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F902F2008003D10002000003DPCoe, ARce03D0006903E00001

13、211003EARoe,RD,DRce,PCinc03ED400003F65000000003FDRoe, Ace03F20700032101300000032PCoe,ADD ,SVce03260080035300020000035Soe,ARce03500061036000012010036ARoe,RD,DRce,036D4000007650000000007DRoe, Ace3.2.4 執(zhí)行階段的微程序設(shè)計(jì)(1) CMP指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F904998C00200463000001000TRoe, SUB,

14、 PSWce(2) JC指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906800000626000000003026NOP(3) HALT指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905800000058000000000058(4) JNZ指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906D00000626000000003026NOP(5) TEST指令的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2

15、F3F4F5F6F7F8F904A99400200465000001000TRoe, AND, SVce,3.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序3-10030H:1601;MOV #0002, R10031H:0002;0032H:9601;CMP #0001, R10033H:0001;0034H:0220;JC 0040H0035H:0040;0036H:1620;MOV #0001H, FF01H0037H:0001;0038H:FF01;0039H:0000;HALT0040H:1620;MOV #0080H, FF01H0041H:0080;0042H:FF01;0043H:0000;HALT程序

16、3-2 只注明與程序3-1不同的主存單元0032H:A601;TEST #000F, R10033H:000F;0034H:0360;JNZ 0040H0035H:0040;程序3-30030H:0460;INC FF02H0031H:FF02;0032H:0001;NOP0033H:0460;INC 0028H0034H:0028;0035H:9620;CMP #FFFF, 0028H0036H:FFFF;0037H:0028;0038H:0220;JC 0040H0039H:0040;003AH:0420;JMP 0032H003BH:0032;0040H:0420;JMP 0030H00

17、41H:0030;程序3-40030H:1800;MOV 0028H, R00031H:0028;0032H:1428;MOV (R0)+, (0029H)0033H:0029;0034H:9600;CMP #0109, R00035H:0109;0036H:0220;JC 0040H0037H:0040;0038H:0460;INC 0029H0039H:0029;003AH:0420;JMP 0032H003BH:0032;0040H:0000;HALT測試數(shù)據(jù)0100H0108H：111122223333444455556666777788883.5總結(jié)第三天開始時先將第二天遺留的最后一

18、題完成，然后就開始編寫條件轉(zhuǎn)移指令相關(guān)的微程序。運(yùn)行調(diào)試記錄表學(xué)號_ 姓名_操作/說明微地址微指令運(yùn)行結(jié)果及分析4 移位指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試4.1 目的要求(1) 為CPU擴(kuò)充移位指令(2) 完成移位指令的微程序設(shè)計(jì)與調(diào)試4.2 微程序設(shè)計(jì)4.2.1 取指令的微程序設(shè)計(jì)（略，同1.2.1）4.2.2 取源操作數(shù)、目的操作數(shù)的微程序設(shè)計(jì)（見附錄流程圖）4.2.3 執(zhí)行階段的微程序設(shè)計(jì)(1) SHR的微程序設(shè)計(jì)(SAR, ROR, RCR與此指令類似，只有入口地址不同)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906318100E50060100007050S

19、Rce, PSWce(2) ROL的微程序設(shè)計(jì)(SHL, RCL與此指令類似，只有入口地址不同)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F906418200E50060200007050SLce, PSWce4.3調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序4-10030： 1600； MOV #0001,R0;0031: 0001;0032: 00C0; SHR, R0;0033: 0238; JC FFFDH;0034: FFFD;程序4-20030： 1601；MOV #0505，R1;0031： 0505;0032： A601; TEST #0001，R1; 0033：

20、0001;0034： 0338; JZ 0003;0035： 0003;0036： 0101; ROL,R1;0037： 0420; JMP 0032H;0038： 0032;程序4-30030： 1600； MOV #0001，R0;0031; 0001;0032: 1060; MOV ,R0,FF01H;0033: FF01;0034 0100; ROL R00035 9600; CMP #0100,R00036 00800037 0320 JZ 0030H0038 00300039 0420 JMP 00324.5總結(jié)覺得這個CPU移位指令比較困難，然后請教了很多人，大致的也理解了很多。

21、運(yùn)行調(diào)試記錄表學(xué)號_ 姓名_操作/說明微地址微指令運(yùn)行結(jié)果及分析5 堆棧相關(guān)指令的設(shè)計(jì)與調(diào)試5.1 目的要求(1) 為CPU擴(kuò)充PUSH、POP、CALL、RET指令(2) 完成微程序設(shè)計(jì)5.2 微程序設(shè)計(jì)(1) PUSH的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F90780300009B00030000009BSVce09B6003009C30000300009CSoe,DRce09C0030008675000000009DSPoe,Ace09D6003008700A30000009EDEC,SVce09E00052200370020000

22、052Soe,ARce,SPce(2) POP的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F907900300090000300000091SVce09060030091540000000090ARoe, TRce091F4000092700020000092SPoe, ARce09202700093009300000093INC,SVce0937C080052370020000052Soe, ARce,SPce(3) CALL的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F907AF400007

23、B75000000007BSPoe, Ace07BB2B0007C54A30000007CDEC, SV, ARoe, TRce07C7C08007D37002000007DSoe, ARce, SPce07D2003007F10000300007EPCoe, DRce07E84052000410011020000ARoe, DRoe, WR, TRoe, PCce(4) RET的微程序設(shè)計(jì)微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F905AF40800A07500200070A0SPoe, ARce,Ace0A0000610A10000120100A1

24、ARoe, RD, DRce0A1C40000A26100000000A2DRoe, PCce0A2027000A30093000000A3INC,SVce0A37C000000370000000000Soe,SPce5.3 調(diào)機(jī)程序設(shè)計(jì)程序5-10030H：0460;INC 0040H0031H:0040;0032H:06A0;CALL 0048H0033H:0048;0034H:0000;HALT0048H:0460;INC 0041H0049H:0041;004AH:0002;RET程序5-20030H：1800;MOV 0048H, R00031H:0048;0032H:06A0;CA

25、LL 0040H0033H:0040;0034H:1020;MOV R0, 0049H0035H:0049;0036H:0000;HALT0040H:1001;MOV R0, R10041H-0043H:0080;SHL R00044H:0081;SHL R10045H:2040;ADD R1, R00046H:0002; RET5.5總結(jié)通過本次上機(jī)實(shí)驗(yàn)，完成了CPU的PUSH，POP，CALL，EET指令的擴(kuò)充，并完成了微程序設(shè)計(jì)。通過很長時間的研究，把壓棧和出棧搞明白了。運(yùn)行調(diào)試記錄表學(xué)號_ 姓名_操作/說明微地址微指令運(yùn)行結(jié)果及分析6 中斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)完成整個中斷過

26、程各個環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)6.2 設(shè)計(jì)任務(wù)6.2.1 編寫中斷隱指令的微程序（1）中斷隱指令的微程序微地址(H)微指令(H)微指令字段(H)微命令F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9080F400008175C000000081SPoe,Ace08122B3008210A303000082DEC,SVce,PCoe,DRce08274080083550050000083Soe,ARce,Ace08300052084000011020084ARoe,WR,DRoe08402B3308500A303030085DEC,SVce,PSWoe,DRce08500052086370020000086Soe,ARce,SPce,08600052087000011020087ARoe,DRoe,WR08700027088000002070088INTA,DRce088C0080089600020000089DRoe,ARce0890006108A00001201008AARoe,RD,DRce,08AC4006000610000060000D