计组实践实验9——使用CMStudio设计基于分段模型机微程序指令（2)

一、 实验目的

1. 掌握分段模型机指令的设计

二、 实验设备

1. 硬件：无
2. 软件：CMSstudio
   三、 实验内容
3. 掌握分段模型机指令的设计
   四、 实验原理
4. 程序与数据在同⼀地址空间 • AR作为地址指针来取指 • 增加PC送AR微操作
5. • 程序与数据分开存储，程序段和数据段，还有堆栈段等 • 取指：PC • 取操作码和操作数 • 数据存取：AR
6. • 栈指针：SP • 栈数据 – 存放在数据段 • 栈数据存取： – SP送AR – 通过AR来实现
7. • INL DR • OUTL SR • STA [ADDR], SR • LD DR, [ADDR] • JMP ADDR

五、 实验步骤

1. • 针对下列指令
   – INL DR
   – OUTH SR
   – STA [ADDR], SR
   – LD DR, [ADDR]
   – JMP ADDR

2. • 写出机器指令格式 • 画出微指令流程图

3. • 使⽤上述指令系统编写程序，实现
   – INPUT读⼊数据保存到ADDR，
   – 将ADDR内容在OUTPUT显⽰。
   – 循环往复 – 注意：INPUT读⼊到内存和内存输出到OUTPUT所使⽤的寄存器要求不是同⼀个
   六、 调试过程、结果和分析

4. • 针对下列指令
   – INL DR
   – OUTH SR
   – STA [ADDR], SR
   – LD DR, [ADDR]
   – JMP ADDR

5. • 写出机器指令格式
   根据实验8 我们不难设定以下格式

鄙人自行设计的指令图

源程序

没加data segment
assume ds:data

表示这是个分段的（同时用ROM和RAM）

指令系统

指令码和长度的设计详细看我实验8文章

微程序设计

这里别忘了
RD – 奇
RS – 偶
比如当源是Register，而目标是IOL的时候，我们这个时候如果设定指令码是21
先把21转换成16进制
0100 0001

0100转换成1101000000（对应的散转地址640，所以2开头对应就是640，0开头对应600）
如果我们使用偶传偶（这里第二个偶指INPUT/OUTPUT的低位—也就是IOL）那么第一个偶对应RD部分（也就是01，也就是R1寄存器）
如果使用奇传偶，那么对应的奇使用的是RS部分（也就是00，也就是R0寄存器）

开头

640

680

6C0

700

740

实验过程中我们可以发现这次变化的是程序区

数据区也被我们装进数据

最后根据实验要求对剩余寄存器进行填充