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1、实验四 控制器,控制器的作用 是向整机的每个部件（包括控制器件 本身）提供协同运行所需要的控制信号。,GR,DR,AR,Q,STR,MEM,IR,映射 Am2910,PC,CS,IR,F-B,S,R,RAM15,RAM0,BA,AA,A,B,B,F,Q0,Q15,IB,DB,AB, AB,MIR,RD,CI,0,0,1,0,0,0,0,CC,PC,0826,D400,0827,0A00,0828,0A01,0A00,0023,0A01,0023,MAPROMD,D AB,0,逻辑、信流图,I/O,一.实验台的控制器及整机的逻辑构成,下 址 备用 CI3CI0 SCC SC 备用 SST MIO
2、 BI86 REQ MI53 WE MI20 A口 B口 SCI SSH SA DC1 SB DC2,对控制器的控制信号（下址一定意义上可归入）,对运算器的控制信号,对内存和 I/O口 的控制信号,对内部总线的控制信号,对特定寄存器的控制信号,B55.B0,55-46 45 44 43-40 39 -37 36 35 34 -32 31 30 -28 27 26-24 23 22-20 19-16 15-12 1110 9 8 7 6-4 3 2-0,二. 本机微指令的构成,计算机学院实验室课件,10位微下地址字段用于直接给出下一条微指令的地址。 例如，微指令字290h码对应的微地址是0A4h
3、。 备用码的出现一定程度上是由器件决定的。,微下地址 2910的命令码 微转移条件,10位,4位,4位,分成 3 个子字段，总共使用18位码。,2位,未用,计算机学院实验室课件,对控制器的控制,0 0 1 0 1 0 0 1 0 0,下地址,B55,B46,A4H,29H,微指令的下地址的形成是微程序设计中的关键技术之一. 作用是处理好每条微指令的下地址,以保证微程序正确,高效地执行. 本机解决下地址使用的是一片AM2910 器件,计算机学院实验室课件,三.AM2910 微程序定序器,D R F PC 多 路 地 址 选 择 器,命 令 译 码 器,寄存器/ 计数器 ( R/C ),微程序计数
4、器 (PC),5字12位 微堆栈 (F),微堆栈指针 ( PS ),增量器,零检测,AM2910微程序定序器,CC,I3 I0,CI,OUT,R为零,CCEN,PL,MAP,VECT,CP,R LD,FULL,清零 / 选择,IN,保持 / 清零,压入 / 弹出,减量/ 保持/ 装数,D11 D0(外部直接输入),Y11 Y0,OE,D R F PC 多 路 地 址 选 择 器,命 令 译 码 器,微程序计数器 (PC),AM2910微程序定序器化简,CC,I3 I0,PL,MAP,VECT,清零 / 选择,D11 D0 (外部直接输入),Y11 Y0(实用Y9-Y0共10位),计算机学院实验
5、室课件,化简的道理,(CCEN ,OE 已接地),PL,/MAP,/VECT是3个使能输出信号，用以决定直输入D的来源。,/CC：条件输入，若为低电平，则表示测试成功，否则测试失败,AM2910部分功能命令表,条件转移(CI3-CI0=0011)条件码的形成,计算机学院实验室课件,下 址 备用 CI3CI0 SCC SC 备用 SST MIO MI86 REQ MI53 WE MI20 A口 B口 SCI SSH SA DC1 SB DC2,对控制器的控制信号（下址一定意义上可归入）,对运算器的控制信号,对内存和 I/O口 的控制信号,对内部总线的控制信号,对特定寄存器的控制信号,B55.B0
6、,55-46 45 44 43-40 39 -37 36 35 34 -32 31 30 -28 27 26-24 23 22-20 19-16 15-12 1110 9 8 7 6-4 3 2-0,本机微指令的构成,计算机学院实验室课件,下地址字段 控 制 命 令 字 段,对运算器的控制,26位控制信号: A口地址，B口地址，I8I6，I5I3，I2I0 SST， SSH， SCi SA、SB，用于选择A口、B口地址来源 SA=1 , SB=1 A口地址来自IR的 SR字段 ， B口地址来自IR的 DR字段. SA=0 , SB=0 A口地址来自微码A口字段, B口地址来自微码B口字段 寄存
7、器使用分配： R4: SP R5: PC R6: IP,计算机学院实验室课件,MIO REQ WE,计算机学院实验室课件,对内存和 I/O口 的控制,对内部总线和特定寄存器的控制,3 位 DC1的控制功能 3 位 DC2的控制功能 DC1编码 送内部总线的数据 DC2编码 接收数据的寄存器 000 开关手拨数据 000 不操作（NC） 001 运算器的输出 001 指令寄存器IR接数 010 指令的低 8 位 010 地址寄存器AR接数 011 状态寄存器 011 中断优先级 100 中断向量 100 LDR6 LDR5 101 未使用（NC） 101 LDR4 LDR3 110 转用于开中断
8、 110 LDR2 LDR1 111 转用于关中断 111 LDR0,计算机学院实验室课件,GR,DR,AR,Q,STR,MEM,IR,映射 Am2910,PC,CS,IR,F-B,0-R,B-S,S,R,RAM15,RAM0,BA,AA,A,B,B,F,Q0,Q15,IB,DB,AB,MAB,MIR,RD,CI,0,0,R+ S +1-F,1,A-Y,0,0,0,0,CC,PC,0826,D400,0827,0A00,0828,0A01,0A00,0023,0A01,0023,0,I/O,PCAR,PC+1 PC,0 /GAR,0101,0101,00 0E00 A0B5 5402,例: P
9、CAR,PC+1 PC,SA=0,SB=0,AA=0101,BA=0101, 0 R, B S, CI=1, R+S+1 F, F B, A Y, 0 GAR(DC2=010) RAM15=0,RAM0=0,Q15=0,Q0=0,C=C,S=S,V=V,Z=Z.MIO REQ WE=000. 顺序执行CI3-CI0=1110, 0 PL, PC+1 AB,GR,DR,AR,Q,STR,MEM,IR,映射 Am2910,PC,CS,IR,0-R,Q-S,S,R,RAM15,RAM0,BA,AA,A,B,B,F,Q0,Q15,IB,DB,AB,RA9-0 AB,MIR,RD,CI,0,0,R+ S
10、 -F,F-Y,0,0,0,0,CC,PC,0826,D400,0827,0A00,0828,0A01,0A00,0023,0A01,0023,0,I/O,Q MEM, CC#=0,FIB,0,29 0300 1020 0010,Q MEM, CC#=0,MIO REQ WE=000 0 R, Q S. R+S F. F Y.F IB(DC1=001) SA=0,SB=0,AA=0000,BA=0000,RAM15=0,RAM0=0,Q15=0,Q0=0,CI=0,C=C,S=S,V=V,Z=Z. 条件转移CI3-CI0=0011, 0 PL, RA9-0 AB,书中例题解析,1.将七条微码输
11、入到0900开始的内存单元中。 4.将七条微码加载到0100开始的控存中。 MOV R1, 900 MOV R2, 7 MOV R3, 100 LDMC RET 7.输入调试程序 MOV R0,0023 MOV A00,R0 MOV A01,R0 NOP NOP NOP RET 8.用E命令写入新命令 D400 0A00 0A01,原理实验组 制作,1.写出下列微操作的微码 add1+add2add2 PCAR,PC+1 PC MEM AR MEM Q PCAR,PC+1 PC MEM AR MEM+Q Q Q MEM, CC#=0 2.读懂例题的微程序并运行之 3.写出下列指令的微码 选作 add1+add2add1,
