2021浙江理工计算机组成原理课程设计实验

2021浙江理工计算机组成原理课程设计实验

一、实验目的：
深入了解计算机各种指令的执行过程，以及控制器的组成，指令系统微程序设计的具体知识，进一步理解和掌握动态微程序设计的概念；完成微程序控制的特定功能计算机的指令系统设计和调试。
二、实验说明： 要进行这项课程设计，必须清楚地懂得： TEC-2机的功能部件及其连接关系； TEC-2机每个功能部件的功能与具体组成；
TEC-2机支持的指令格式； TEC-2机的微指令格式，AM2910芯片的用法；
已实现的典型指令的执行实例，即相应的微指令与其执行次序的安排与衔接； 要实现的新指令的格式与功能。 三、实验内容：
选定指令格式、操作码，设计如下指令：

1.把用绝对地址表示的内存单元ADDR2中的内容与内存单元ADDR1中的内容相减，结果存于内存单元ADDR1中。
指令格式：D8××，ADDR1，ADDR2， 三字指令（控存入口110H）
功能： [ADDR1]=[ADDR2]-[ADDR1]

2.把用绝对地址表示的内存单元ADDR2中的内容传送至地址为ADDR1的内存单元中保存。 指令格式：E0××，ADDR1，ADDR2，三字指令（控存入口130H） 功能： [ADDR1]←[ADDR2]

3.转移指令。判断两个通用寄存器内容是否相等，若相等则转移到指定目的地址，否则顺序执行。 指令格式：E5 DR SR，DISP双字指令（控存入口140H, DISP为相对转移地址偏移量）
功能： if DR=SR goto IP+DISP
else　顺序执行。

相关的资料很多 但是几乎没有完全一致的 我很好奇明年老师又会怎么改？
//请不要把这句话复制到阁下的实验报告里

56位编码如图：

任务1：
把用绝对地址表示的内存单元ADDR2中的内容与内存单元ADDR1中的内容相减，结果存于内存单元ADDR1中。

指令格式：D8××，ADDR1，ADDR2， 三字指令（控存入口110H） 功能： [ADDR1]=[ADDR2]-[ADDR1]

需要知道的一些基础概念：
指令计数器pc 给出下一个指令的地址
寄存器Q 存放数据
内存MEM 存放数据、地址
如下是一些指令的含义：
PC->AR 把指令地址送往地址寄存器
PC+1->PC 自增1 指向下一个指令地址
MEM->X 把内存中的数据/地址 送到X
PC-1->AR 取上一个地址送往地址寄存器
如果不懂可以看看CPU的工作过程

PC→AR，PC+1→PC： 0000 0E00 A0B5 5402

MEM→AR： 0000 0E00 10F0 0002

MEM→Q： 0000 0E00 00F0 0000

PC→AR： 0000 0E00 90B0 5002

MEM→AR： 0000 0E00 10F0 0002

MEM-Q→Q： 0000 0E01 02E0 0000

PC-1→AR： 0000 0E00 91B0 5402

PC+1→PC： 0000 0E00 B0B0 5400

MEM→AR： 0000 0E00 10F0 0002

Q→MEM，CC#=0： 0029 0300 1020 0010

首先E指令毫无技术含量地敲进去

R1 900是开始的地址
R2 10代表有10条指令
R3 110是控存地址(题目的要求）

G800加载上面写在800的程序
先给r0,r1寄存器赋值 再把A00和A01单元赋值
指令占四个字节 所以写四次nop （其实少写好像也能正常运行

第一个空地址是828所以从828开始
结果FFDE 可以看出是33-55的结果
我们把55和33调换位置 结果是22 符合预期

任务2

2.把用绝对地址表示的内存单元ADDR2中的内容传送至地址为ADDR1的内存单元中保存。 指令格式：E0××，ADDR1，ADDR2，三字指令（控存入口130H）
功能： [ADDR1]←[ADDR2]

基本上跟上一个一样 只是不需要做减法了

PC→AR，PC+1→PC： 0000 0E00 A0B5 5402

PC→AR： 0000 0E00 90B0 5002

MEM→AR： 0000 0E00 10F0 0002

MEM→Q： 0000 0E00 00F0 0000

PC-1→AR： 0000 0E00 91B0 5402

PC+1→PC： 0000 0E00 B0B0 5400

MEM→AR： 0000 0E00 10F0 0002

Q→MEM，CC#=0： 0029 0300 1020 0010
结果符合预期~

任务3
转移指令。判断两个通用寄存器内容是否相等，若相等则转移到指定目的地址，否则顺序执行。 指令格式：E5 DR SR，DISP双字指令（控存入口140H, DISP为相对转移地址偏移量）
功能： if DR=SR goto IP+DISP
else　顺序执行。

需要注意 两个寄存器相减不需要再把结果送到DR
DR-SR 0000 0E01 9190 0088

PC→AR, PC+1→PC,CC#=CND 0029 03E0 A0B5 5402

MEM→AR 0000 0E00 10F0 0002

MEM→Q 0000 0E00 00F0 0000

PC→MEM 0000 0E00 1045 0010

MEM+Q →Q 0000 0E01 00E0 0000

Q→MEM 0000 0E00 1020 0010

MEM->PC,CC#=0 0029 03E0 A0B5 5402

寻常的输入

r1 r2相等时情
不会执行mov r1,1234

r1与r2不相同时

请千万注意 在E5作为开头的若干四位数字中目前只发现E512一定可用 不要在这里浪费时间