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微程序控制器实验


见附录3>选择存储器地址和数据不断对RAM写入数据,执行时为循环重复执行微
指令,直到有 CLR 清零信号作用时才停止。
3.按清零键P2使UA4~UA0显示为00000, SWE置1,SRD置1,SRD从“1”→
“0”→“1”即
此时,UA4~UA0显示为01000。
存储器读操作是在单步状态下进行,强迫RAM读、结合写微指令流程图逐条
10001
09H

55H
09H
0AH
10010
0AH

09H
55H
10001
0AH

AAH
0AH
0BH
10010
0BH

0AH
AAH
10001
0BH
表8 存储器读操作及显示结果表
P0
SW7~SW0
00H


























A7~A0
00H 00H 01H 01H 02H 02H 03H 03H 04H 04H 05H 05H 06H 06H 07H 07H 08H 08H 09H 09H 0AH 0AH 0BH 0BH 0CH
00H
10001
00H

20H
00H
01H
10010
01H

00H
20H
10001
01H

40H
01H
02H
10010
02H

01H
40H
10001
02H

09H
02H
03H
10010
03H

02H
09H
10001
03H

60H
03H
04H
10010
04H

03H
60H
10001
04H

0BH
04H
10
9
8
7
6
5
432
1
LDPC LDAR
AL→ BUS
PC→ R0→ SW→
P(1) UA4 UA3 UA2 UA1
BUS
BUS
BUS
打入 运算器结 PC内容 R0内容 开关内容
PC+1
判别字
AR 果送总线 送总线 送总线 送总线
下一微指令地址
11 LDIR 打入 IR
0
UA0
一条指令由若干条微指令组成, 而每一条微指令由若干个微命令及下一微
地址信号组成 。不同的微指令由不同的微命令和下一微指令地址组成 。它们存
放在控制存储器 2764 中 ,因此 ,用不同的微指令地址读出不同的微命令,输
出不同的控制信号,在时序脉冲T1—T4的同步激励下,完成一条微指令的操作。
四、实验步骤
实验时 ,连先把 Jl 插座的短路块向右短接、将时钟脉冲f0-f3任选一个
PC7~PC0
00H 01H 01H 02H 02H 03H 03H 04H 04H 05H 05H 06H 06H 07H 07H 08H 08H 09H 09H 0AH 0AH 0BH 0BH 0CH 0CH 0DH
指令寄存器清零,微命令信号均无效。微指令格式见表6。
表6 微指令格式表
23 22 21 20 19 18 17
16
15
14
13
12
S3 S2 S1 S0 M Cn Load CE
WE LDR0 LDDR1 LDDR2
选择运算器运算模式
打入 PC
RAM 片选
RAM 写入
打入 R0
打入 R1
打入 R2
实验五 微程序控制器实验
一、实验目的 掌握微指令电路是如何产生一组微操作信号的,弄清楚微操作与微指令的关
系、微指令的作用,了解控制电路的结构组成。学会利用微指令控制存储器连续 读、写的操作方法。
二、实验电路<见图5>
扎暂暂
三、实验原理
图5 微程序控制器电路图
微程序控制器的电路图见图5。UA4~UA0 为微地址寄存器。控制存储器由3 片2764 组成,从而微指令长度为 24 位。微命令寄存器为 20 位,由2片 8D 触 发器74LS273 和1片 4D 触发器 745175 组成,微地址寄存器 5 位,由3片正沿 触发的双D 触发器74LS74组成,它们带有清零端和预置端。在不判别测试的情况 下,T2时刻打入的微地址寄存器内容为下一条微指令地址。在需要判别测试的情 况下,T2 时刻给出判别信号P(1)=1及下一条微指令地址 01000 。在T4上升沿到 来时。根据P(1)和IR7、IR6、 IR5 的状态条件对微地址 01000 进行修改,并 按修改的微地址读出下一条微指令,在下一个 T2 时刻将读出的微指令打入到微 命令寄存器和微地址寄存器。CLR( 即 P2)为清零信号。当 CLR 为低电平时,微
D7~D0
00H 01H 20H 02H 40H 03H 09H 04H 60H 05H 0BH 06H 80H 07H 0AH 08H A0H 09H 00H 0AH 55H 0BH AAH 0CH XXH 0DH
UA4~UA0 01000 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111 01110 01111
为“1”,其他三个均为“0”。
接好UBIN和UPCOUT之间的扁平电缆,此时微操作开关不起作用,由微程序
控制器的信号控制,调整好没有被控制的开关按钮。
1. 认真读图5 微程序控制器电路图,用自己的语言叙述电路产生微指令的
工作原理。
2.状态设置为01111,即UP=0,DP.TJ=11,SWE=1,SRD=1,为单步操作,按一
2.结合实验内容,将数据00H-10H存入存储器6116的00H-10H单元,写出实 验步骤,并在实验中加以验证。
六、实验结论
检查实验结果是否和理论分析结果相一致,结论写在实验报告上。
表7 存储器操作过程及显示结果表
P0
SW7~SW0
A7~A0
D7~D0
UA4~UA0
PC7~PC0
00H
10000

次P0,T1-T4产生一个序列脉冲,完成一个微操作功能。按清零键P2使UA4~UA0
显示为00000, SWE置1,SRD置1,把SWE开关从"1"→"0"→"1",使微地址UA4~
UA0显示10000, 强迫处于RAM写,执行微指令地址为1O000、10001、 10010的三
条微指令、电平指示灯显示微指令的微命令及微地址。结合读微指令流程图,<
05H
10010
05H

04H
0BH
10001
05H

80H
05H
06HH
10001
06H

0AH
06H
07H
10010
07H

06H
0AH
10001
07H

A0H
07H
08H
10010
08H

07H
A0H
10001
08H

00H
08H
09H
10010
09H

08H
00H
读出存储器存入的内容。电平指示灯显示每条微指令的微命令。从微地址UA4~
UA0 和判别标志上可以观察到微程序的循环变化。
五、实验要求
1. 实验步骤按表7、表8进行。实验时,结合读、写微指令流程图,选择存
储器地址和数据不断对RAM写入数据,执行时为循环重复执行微指令,直到有P2 ( CLR )清零信号作用时才停止。
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