【机组】单元模块实验的综合调试与驻机键盘和液晶显示器的使用方式
【机组】单元模块实验的综合调试与驻机键盘和液晶显示器的使用方式
1. 综合实验的调试
1.1 实验目的
1、通过使用调试软件，了解程序编译、加载的过程。
2、通过微单步、单拍调试，理解模型机中的数据流向。
1.2 实验连线
各模块控制信号连接表：（或者使用提供的连线板）
1.3 指令系统
指令助记符 | 指令功能 | 指令编码 | 微周期 | 微操作 |
|---|---|---|---|---|
取指微指令 | T0： | PC->地址总线->RAM RAM->数据总线->IR1 | ||
ADD A,R0 ADD A,R1 ADD A,R2 ADD A,R3 | (A)+(Ri)->A | 0C 0D 0E 0F | T0： T1： T2： T3： | A->数据总线->DR1 Ri->数据总线->DR2 ALU->数据总线->A、置CY 取指微指令 |
SUB A,R0 SUB A,R1 SUB A,R2 SUB A,R3 | (A)-(Ri)->A | 1C 1D 1E 1F | T0： T1： T2： T3： | A->数据总线->DR1 Ri->数据总线->DR2 ALU->数据总线->A、置CY 取指微指令 |
MOV A,@R0 MOV A,@R1 MOV A,@R2 MOV A,@R3 | (Ri)->A | 2C 2D 2E 2F | T0： T1： T2： | Ri->数据总线->IR2 IR2->地址总线->RAM->A 取指微指令 |
MOV A,R0 MOV A,R1 MOV A,R2 MOV A,R3 | (Ri)->A | 3C 3D 3E 3F | T0： T1： | Ri->数据总线->A 取指微指令 |
MOV R0,A MOV R1,A MOV R2,A MOV R3,A | (A)->Ri | 4C 4D 4E 4F | T0： T1： | A->数据总线->Ri 取指微指令 |
MOV A,#data | Data->A | 5F | T0： T1： | RAM->数据总线->A 取指微指令 |
MOV R0,#data MOV R1,#data MOV R2,#data MOV R3,#data | Data->Ri | 6C 6D 6E 6F | T0： T1： | RAM->数据总线->A 取指微指令 |
LDA addr | (addr)->A | 7F | T0： T1： T2： | RAM->数据总线->IR2 IR2->地址总线，RAM->A 取指微指令 |
STA addr | (A)->addr | 8F | T0： T1： T2： | RAM->数据总线->IR2 IR2->地址总线，A->RAM 取指微指令 |
RLC A | C、A左移1位 | AF | T0： T1： | A<<1、置CY 取指微指令 |
RRC A | C、A右移1位 | 9F | T0： T1： | A>>1、置CY 取指微指令 |
JZ addr | A=0 ，Addr->PC | B3 | T0： T1： | 条件成立：RAM->PC 取指微指令 |
JC addr | Cy=0，Addr->PC | B7 | T0： T1： | 条件成立：RAM->PC 取指微指令 |
JMP addr | Addr->PC | BF | T0： T1： | RAM->PC 取指微指令 |
ORL A,#data | (A)或data->A | CF | T0： T1： T2： T3： | A->数据总线->DR1 RAM->数据总线->DR2 ALU->数据总线->A 取指微指令 |
ANL A,#data | (A) 与data->A | DF | T0： T1： T2： T3： | A->数据总线->DR1 RAM->数据总线->DR2 ALU->数据总线->A 取指微指令 |
HALT | 停机 | FF | T0： | 停机 |
1.4 微指令表
指令助记符 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
微地址 | MLD | WM | RM | EIR1 | EIR2 | IR2-O | PC-O | ELP | RR | WR | HALT | X0 | X1 | ERA | RA-O | EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 | 16进制 | |
有效值 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | * | * | * | * | ||
00H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
取指微指令 | 01H | |||||||||||||||||||||||||
02H | ||||||||||||||||||||||||||
ADD A,RI | 03H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | FFFCF9 |
04H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | FF7F79 | |
05H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | FFFBA9 | |
06H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
SUB A,RI | 07H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | FFFCD6 |
08H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | FF7F56 | |
09H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | FFFB86 | |
0AH | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
MOV A,@RI | 0BH | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | F77FFF |
0CH | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | DBFBFF | |
0DH | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
0EH | ||||||||||||||||||||||||||
MOV A,RI | 0FH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | FF7BFF |
10H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
11H | ||||||||||||||||||||||||||
12H | ||||||||||||||||||||||||||
MOV RI,A | 13H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | FFBDFF |
14H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
15H | ||||||||||||||||||||||||||
16H |
指令助记符 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
微地址 | MLD | WM | RM | EIR1 | EIR2 | IR2-O | PC-O | ELP | RR | WR | HALT | X0 | X1 | ERA | RA-O | EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 | 16进制 | |
有效值 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | * | * | * | * | ||
MOV A,#data | 17H | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | DDFBFF |
18H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
19H | ||||||||||||||||||||||||||
1AH | ||||||||||||||||||||||||||
MOV Ri,#data | 1BH | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | DDBFFF |
1CH | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
1DH | ||||||||||||||||||||||||||
1EH | ||||||||||||||||||||||||||
LDA A,addr | 1FH | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | D5FFFF |
20H | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | DBFBFF | |
21H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
22H | ||||||||||||||||||||||||||
STA addr | 23H | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | D5FFFF |
24H | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | BBFDFF | |
25H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
26H | ||||||||||||||||||||||||||
RRC | 27H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | FFF1EF |
28H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
29H | ||||||||||||||||||||||||||
2AH | ||||||||||||||||||||||||||
RLC | 2BH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | FFE9EF |
2CH | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
2DH | ||||||||||||||||||||||||||
2EH | ||||||||||||||||||||||||||
指令助记符 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | ||
微地址 | MLD | WM | RM | EIR1 | EIR2 | IR2-O | PC-O | ELP | RR | WR | HALT | X0 | X1 | ERA | RA-O | EDR1 | EDR2 | ALU-O | CN | M | S3 | S2 | S1 | S0 | 16进制 | |
有效值 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | * | * | * | * | * | * | ||
JZ addr | 2FH | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | D4FFFF |
JC addr | 30H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF |
JMP addr | 31H | |||||||||||||||||||||||||
32H | ||||||||||||||||||||||||||
ORL A,#data | 33H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | FFFCFE |
34H | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | DDFF7E | |
35H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | FFFBBE | |
36H | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
ANL A,#data | 37H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | FFFCFB |
38H | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | DDFF7B | |
39H | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | FFFBBB | |
3AH | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4DFFFF | |
3BH | ||||||||||||||||||||||||||
3CH | ||||||||||||||||||||||||||
3DH | ||||||||||||||||||||||||||
3EH | ||||||||||||||||||||||||||
HALT | 3FH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | FFDFFF |
1.5 程序调试
(实验程序要使用16进制的数字后必须带H，不然程序会默认是10进制的)
实验一：实现普通的加、减法指令
在软件HKCPT中，输入以下程序，并且编译、加载到实验平台中。
或通过键盘（键盘使用方法见第四章）输入微程序及以下程序：
内存地址 | 指令助记符 | 指令码或立即数 | 说明 |
|---|---|---|---|
00H | MOV A,#55 | 5FH | 立即数55H->A |
01H | 55H | ||
02H | MOV R0,#66 | 6CH | 立即数66H->寄存器R0 |
03H | 66H | ||
04H | ADD A,R0 | 0CH | A内容+R0内容->A |
05H | MOV R1,#33 | 6DH | 立即数33H->寄存器R1 |
06H | 33H | ||
07H | SUB A,R1 | 1DH | A内容-R1内容->A |
08H | STA 10 | 8FH | 将A内容写入RAM地址10H |
09H | 10H | ||
0AH | HALT | FFH | 停机 |
运行结果为：RAM 10H单元中的内容为88H
运行程序：通过软件HKCPT的微单步功能可观察各个变量的变化。
微单步运行过程显示如下：
微地址 | 数据流程 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|
00H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 00H | IR1=5FH |
MOV A,#55 | ||||
17H | BUS-> A | 55H | 01H | A=55H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6CH | 02H | IR1=6CH |
MOV R0,#66 | ||||
1BH | RAM->寄存器R0 | 66H | 03H | 寄存器R0=66H |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 0CH | 04H | IR1=0CH |
ADD A,R0 | ||||
03H | A->锁存器DR1 | 55H | 无效 | DR1=55H |
04H | 寄存器R0->锁存器DR2 | 66H | 无效 | DR2=66H |
05H | ALU-> A | BBH | 无效 | A=BBH |
06H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6DH | 05H | IR1=6DH |
MOV R1,#33 | ||||
1BH | RAM->寄存器R1 | 33H | 06H | 寄存器R1=33 |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 1DH | 07H | IR1=1DH |
SUB A,R1 | ||||
07H | A->锁存器DR1 | BBH | 无效 | DR1=BBH |
08H | 寄存器R1->锁存器DR2 | 33H | 无效 | DR2=33H |
09H | ALU->A | 88H | 无效 | A=88H |
0AH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 8FH | 08H | IR1=8FH |
STA 10 | ||||
23H | RAM->BUS->IR2 | 10H | 09H | IR2=10H |
24H | A->RAM(10H) | 88H | 10H | RAM(10)=88H |
25H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 7FH | 0AH | IR1=7FH |
1FH | 10H | 0BH | ||
20H | 88H | 10H | ||
21H | FFH | 0CH | IR1=FFH | |
HALT | ||||
3FH | 置模型机为停止状态 | 无效 | 无效 | 置停止状态 |
如果在运行微单步时，发现有错误或对微单步中的时序过程不清楚，可用时序单元中的按钮来手动给出4个节拍。
微周期 | 数据流程 | 节拍 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|---|
T0： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址清零 PLS2：置模型机运行 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 无效 无效 5FH 5FH | 无效 无效 00H 00H | 微地址：00H PC=00H 锁存微指令 IR=5FH |
MOV A,#55 | |||||
T0： | BUS->A | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 5FH 5FH 55H 55H | 00H 00H 01H 01H | 微地址：17H PC=01H 锁存微指令 A=55H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 55H 55H 6CH 6CH | 01H 01H 02H 02H | 微地址：18H PC=02H 锁存微指令 IR1=6CH |
MOV R0,#66 | |||||
T0： | RAM->寄存器R0 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->寄存器R0 | 6CH 6CH 66H 66H | 02H 02H 03H 03H | 微地址：1BH PC=03H 锁存微指令 寄存器R0=66H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 66H 66H 0CH 0CH | 03H 03H 04H 04H | 微地址：1CH PC=04H 锁存微指令 IR1=0CH |
ADD A,R0 | |||||
T0： | A->锁存器DR1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->锁存器DR1 | 0CH 0CH 55H 55H | 04H 04H 无效 无效 | 微地址：03H PC=05H 锁存微指令 DR1=55H |
T1： | 寄存器R0->锁存器DR2 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->锁存器DR2 | 55H 55H 66H 66H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：04H PC=05H 锁存微指令 DR2=66H |
T2： | ALU->A | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 66H 66H BBH BBH | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：05H PC=05H 锁存微指令 A=BBH |
T3： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | BBH BBH 6DH 6DH | 无效 无效 05H 05H | 微地址：06H PC=05H 锁存微指令 IR1=6DH |
MOV R1,#33 | |||||
T0： | RAM->寄存器R1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 6DH 6DH 33H 33H | 05H 05H 06H 06H | 微地址：1BH PC=06H 锁存微指令 寄存器R1=33 |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 33H 33H 1DH 1DH | 06H 06H 07H 07H | 微地址：1CH PC=07H 锁存微指令 IR1=1DH |
SUB A,Ri | |||||
T0： | A->锁存器DR1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->DR1 | 1DH 1DH BBH BBH | 07H 07H 无效 无效 | 微地址：07H PC=08H 锁存微指令 DR1=BBH |
T1： | 寄存器R1->锁存器DR2 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->DR2 | BBH BBH 33H 33H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：08H PC=08H 锁存微指令 DR2=33H |
T2： | ALU->A | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：ALU->A | 33H 33H 88H 88H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：09H PC=08H 锁存微指令 A=88H |
T3： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 88H 88H 8FH 8FH | 无效 无效 08H 08H | 微地址：0AH PC=08H 锁存微指令 IR1=8FH |
STA 10 | |||||
T0： | RAM->BUS->IR2 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | 8FH 8FH 10H 10H | 08H 08H 09H 09H | 微地址：23H PC=09H 锁存微指令 IR2=10H |
T1： | A->RAM(10H) | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 10H 10H 88H 88H | 09H 09H 10H 10H | 微地址：24H PC=0AH 锁存微指令 RAM(10)=88H |
T2： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 88H 88H FFH FFH | 10H 10H 0AH 0AH | 微地址：25H PC=0AH 锁存微指令 IR1=FFH |
HALT | |||||
T0： | 置模型机为停止状态 | PLS1：置微地址 PLS2：停机 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | FFH 无效 | 0AH 无效 | 微地址：3FH PC=0BH |
实验二：带进位运算的模型机
(实验程序要使用16进制的数字后必须带H，不然程序会默认是10进制的。)
本实验提供了4条带进位的运算指令：RRC（带进位的右移），RLC（带进位的左移），ADD A，Ri（加法指令，可有进位溢出），JC addr （条件跳转），JMP addr（无条件跳转）。
RRC A 将A寄存器中的内容带进位位一起循环右移。 RLC A 将A寄存器中的内容带进位位一起循环左移 ADD A,Ri 将A寄存器的内容与Ri的内容相加，如果加法溢出将进位到CY。 JC addr 条件跳转指令，如果进位位CY溢出，跳转到addr。 JMP addr 无条件跳转指令，跳转到addr
本实验的指令如下：
用软件HKCPT来编辑、编译、加载实验平台，或通过键盘（键盘使用方法见第四章）把以下程序以16进制输入程序存储器，在调试时请关注进位位CY、A寄存器中的值。
内存地址 | 指令助记符 | 指令码 | 说明 |
|---|---|---|---|
00H | MOV A,#81 | 5FH | 立即数81H->A |
01H | 81H | ||
02H | RRC A | 9FH | A >>1 |
03H | MOV A,#18 | 5FH | 立即数18H-> A |
04H | 18H | ||
05H | RLC A | AFH | A<<1 |
06H | MOV R0,#40 | 6CH | 立即数40H->寄存器R0 |
07H | 40H | ||
08H | MOV A,#18 | 5FH | 立即数18H-> A |
09H | 18H | ||
0AH | RLC A | AFH | A<<1 |
0BH | ADD A,R0 | 0CH | (A)+(R0)->A |
0CH | JC 10 | B7H | CY有进位 跳转到0FH |
0DH | 10H | ||
0EH | JMP 0A | BFH | 跳转到0AH |
0FH | 0AH | ||
10H | STA 20 | 8FH | 将A内容写入RAM地址20H |
11H | 20H | ||
12H | HALT | FFH | 停机 |
运行结果为：RAM 20H单元中的内容为20H
运行程序：
通过软件HKCPT的微单步功能可观察各个变量的变化。
微单步运行过程显示如下：
微地址 | 数据流程 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|
00H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 00H | IR1=5FH |
MOV A,#81 | ||||
17H | BUS-> A | 81H | 01H | A=81H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 9FH | 02H | IR1=9FH |
RRC A | ||||
27H | A>>1 | 40H | 无效 | A=40，CY溢出 |
28H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 03H | IR1=5FH |
MOV A,#18 | ||||
17H | BUS-> A | 18H | 04H | A=18H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | AFH | 05H | IR1=AFH |
RLC A | ||||
2BH | A<<1 | 31H | 无效 | A=31H CY无溢出 |
2CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6CH | 06H | IR1=6CH |
MOV R0,#40 | ||||
1BH | BUS->寄存器R0 | 40H | 07H | R0=40H |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 08H | IR1=5FH |
MOV A，#18 | ||||
17H | BUS-> A | 18H | 09H | A=18H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | AFH | 0AH | IR1=AFH |
RLC A | ||||
2BH | (A)<<1 | 30H | 无效 | A=30H |
2CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 0CH | 0BH | IR1=0CH |
ADD A,R0 | ||||
03H | A->锁存器DR1 | 30H | 无效 | DR1=30H |
04H | 寄存器R0->锁存器DR2 | 40H | 无效 | DR2=40H |
05H | ALU-> A | 70H | 无效 | ALU=70 CY无溢出 |
06H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | B7H | 0CH | IR1=B7H |
JC 0F | ||||
2FH | RAM->BUS->IR2 | 10H | 0DH | IR2=10H |
30H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | BFH | 0EH | IR1=BFH CY无溢出 |
JMP 0A | ||||
2FH | RAM->BUS->IR2 | 0AH | 0FH | IR2=0AH |
30H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | AFH | 0AH | IR1=AFH 跳转0AH |
RLC A | ||||
2BH | (A)<<1 | E0H | 无效 | A=E0H |
2CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 0CH | 0BH | IR1=0CH |
ADD A,R0 | ||||
03H | A->锁存器DR1 | E0H | 无效 | DR1=E0H |
04H | 寄存器R0->锁存器DR2 | 40H | 无效 | DR2=40H |
05H | ALU-> A | 20H | 无效 | ALU=20H CY有溢出 |
06H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | B7H | 0CH | IR1=B7H |
JC 0F | ||||
2FH | RAM->BUS->IR2 | 10H | 0DH | IR2=10H |
30H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 8FH | 10H | IR1=8FH CY有溢出 |
STA 20 | ||||
23H | RAM->BUS->IR2 | 20H | 11H | IR2=20H |
24H | A->RAM(20H) | 20H | 20H | RAM（20）=20 |
25H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | FFH | 12H | IR1=FFH |
HALT | ||||
3FH | 置模型机为停止状态 | 无效 | 无效 | 置停止状态 |
如果在运行微单步时，发现有错误或对微单步中的时序过程不清楚，可用时序单元中的按钮来手动给出4个节拍。
微周期 | 数据流程 | 节拍 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|---|
T0： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址清零 PLS2：置模型机运行 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 无效 无效 5FH 5FH | 无效 无效 00H 00H | 微地址：00H PC=00H 锁存微指令 IR=5FH |
MOV A,#81 | |||||
T0： | BUS-> A | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS-> A | 5FH 5FH 81H 81H | 00H 00H 01H 01H | 微地址：17H PC=01H 锁存微指令 A=81H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 55H 55H 9FH 9FH | 01H 01H 02H 02H | 微地址：18H PC=02H 锁存微指令 IR1=9FH |
RRC A | |||||
T0： | A>>1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->寄存器R0 | 9FH 9FH 无效 无效 | 03H 03H 无效 无效 | 微地址：27H PC=03H 锁存微指令 A=40H CY=1 |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 无效 无效 5FH 5FH | 无效 无效 03H 03H | 微地址：28H PC=03H 锁存微指令 IR1=5FH |
MOV A，#18 | |||||
T0： | RAM->BUS->A | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：取指微指令输出 PLS4：BUS->锁存器DR1 | 5FH 5FH 18H 18H | 03H 03H 04H 04H | 微地址：17H PC=04H 锁存微指令 A=18H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->锁存器DR2 | 18H 18H AFH AFH | 04H 04H 05H 05H | 微地址：18H PC=05H 锁存微指令 IR1=AFH |
RLC A | |||||
T0： | A<<1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | AFH AFH 无效 无效 | 05H 05H 无效 无效 | 微地址：2BH PC=06H 锁存微指令 A=31H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR1 | 无效 无效 6CH 6CH | 无效 无效 06H 06H | 微地址：2CH PC=06H 锁存微指令 IR1=6CH |
MOV R0,#40 | |||||
T0： | RAM->BUS->寄存器R0 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->DR1 | 6CH 6CH 40H 40H | 06H 06H 07H 07H | 微地址：1BH PC=07H 锁存微指令 A=40H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->DR2 | 40H 40H 5FH 5FH | 07H 07H 08H 08H | 微地址：1CH PC=08H 锁存微指令 IR1=5FH |
MOV A,#18 | |||||
T0： | RAM->BUS-> A | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 8FH 8FH 18H 18H | 08H 08H 09H 09H | 微地址：17H PC=09H 锁存微指令 A=18H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 18H 18H AFH AFH | 09H 09H 0AH 0AH | 微地址：18H PC=0AH 锁存微指令 IR1=AFH |
RLC A | |||||
T0： | A>>1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | AFH AFH 无效 无效 | 0AH 0AH 无效 无效 | 微地址：2BH PC=0BH 锁存微指令 A=30H |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 无效 无效 0CH 0CH | 无效 无效 0BH 0BH | 微地址：2CH PC=0BH 锁存微指令 IR1=0CH |
ADD A,R0 | |||||
T0： | A->BUS->锁存器DR1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 0CH 0CH 30H 30H | 0BH 0BH 无效 无效 | 微地址：03H PC=0CH 锁存微指令 DR1=30H |
T1： | R0->BUS->锁存器DR2 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 30H 30H 40H 40H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：04H PC=0CH 锁存微指令 DR2=40H |
T2： | ALU->BUS->A | PLS1：置微地址 PLS2：停机 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | 40H 40H 70H 70H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：05H PC=0CH 锁存微指令 A=70 CY=0 |
T3： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 70H 70H B7H B7H | 无效 无效 0CH 0CH | 微地址：06H PC=0CH 锁存微指令 A=70 CY=0 |
JC 10 | |||||
T0： | RAM->BUS->IR2 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | B7H B7H 10H 10H | 0CH 0CH 0DH 0DH | 微地址：2FH PC=0DH 锁存微指令 IR2=10H |
T1： | 因CY=0 不跳转 取指 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 10H 10H BFH BFH | 0DH 0DH 0EH 0EH | 微地址：30H PC=0EH 锁存微指令 无操作 |
JMP 0A | |||||
T0： | RAM->BUS->IR2 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | BFH B7H 0AH 0AH | 0EH 0EH 0FH 0FH | 微地址：2FH PC=0FH 锁存微指令 IR2=0AH |
T1： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | 0AH 0AH AFH AFH | 0FH 0FH 0AH 0AH | 微地址：30H PC=0AH 锁存微指令 IR1=AFH |
RLC A | |||||
T1： | A<<1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | 0AH 0AH AFH AFH | 0FH 0FH 0AH 0AH | 微地址：2BH PC=0BH 锁存微指令 IR1=E0H |
T2： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 70H 70H B7H B7H | 无效 无效 0CH 0CH | 微地址：2CH PC=0BH 锁存微指令 A=70 CY=0 |
ADD A,R0 | |||||
T0： | A->BUS->锁存器DR1 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 0CH 0CH 30H 30H | 0BH 0BH 无效 无效 | 微地址：03H PC=0CH 锁存微指令 DR1=E0H |
T1： | R0->BUS->锁存器DR2 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 30H 30H 40H 40H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：04H PC=0CH 锁存微指令 DR2=40H |
T2： | ALU->BUS->A | PLS1：置微地址 PLS2：停机 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | 40H 40H 70H 70H | 无效 无效 无效 无效 | 微地址：05H PC=0CH 锁存微指令 A=20 CY=1 |
T3： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 70H 70H B7H B7H | 无效 无效 0CH 0CH | 微地址：06H PC=0CH 锁存微指令 A=70 CY=0 |
JC 10 | |||||
T0： | RAM->BUS->IR2 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | B7H B7H 10H 10H | 0CH 0CH 0DH 0DH | 微地址：2FH PC=0DH 锁存微指令 IR2=10H |
T1： | 因CY=1 跳转 取指 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 10H 10H 8FH 8FH | 0DH 0DH 10H 10H | 微地址：30H PC=10H 锁存微指令 无操作 |
STA 20 | |||||
T0： | RAM->BUS->IR2 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | B7H B7H 20H 20H | 10H 10H 11H 11H | 微地址：13H PC=11H 锁存微指令 IR2=10H |
T1： | A->BUS->RAM(20) | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->A | 10H 10H 20H 20H | 0DH 0DH 20H 20H | 微地址：14H PC=12H 锁存微指令 A->RAM(20) |
T3： | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | PLS1：微地址+1 PLS2：PC不变 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->RAM | 20H 20H B7H B7H | 20H 20H 0CH 0CH | 微地址：15H PC=12H 锁存微指令 IR1=FFH |
HALT | |||||
T0： | 置模型机为停止状态 | PLS1：置微地址 PLS2：PC+1 PLS3：微指令输出 PLS4：BUS->IR2 | FFH 无效 | 12H 无效 | 微地址：3FH PC=13H |
T1： | 置模型机为停止状态 | ||||
实验三：数据传送实验
(实验程序要使用16进制的数字后必须带H，不然程序会默认是10进制的。)
或通过键盘（键盘使用方法见第四章）输入微程序及以下程序：
内存地址 | 指令助记符 | 指令码或立即数 | 说明 |
|---|---|---|---|
00H | MOV R0, #03H | 6CH | 立即数12H->A |
01H | 03H | ||
02H | MOV R1, #66H | 6DH | 立即数66H->R0 |
03H | 66H | ||
04H | MOV A, 12H | 5FH | |
05H | 12H | 寄存器R0内容->A | |
06H | MOV A, R0 | 3CH | R0内容->A |
07H | MOV A, @R0 | 2CH | |
08H | STA 10 | 8FH | 将A内容写入RAM地址10H |
09H | 10 | ||
0AH | HALT | FFH | 停机 |
运行结果为：RAM 10H单元中的内容为66H
运行程序：通过软件HKCPT的微单步功能可观察各个变量的变化。
微单步运行过程显示如下：
微地址 | 数据流程 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|
00H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6CH | 00H | IR1=6CH |
MOV R0, #03H | ||||
1BH | RAM->寄存器R0 | 03H | 01H | 寄存器R0=03H |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6DH | 02H | IR1=6DH |
MOV R1,#66 | ||||
1BH | RAM->寄存器R1 | 66H | 03H | 寄存器R1=66H |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 04H | IR1=5FH |
MOV A, #12H | ||||
17H | RAM->A | 12H | 05H | A=12H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 3CH | 06H | IR1=3CH |
MOV A,R0 | ||||
0FH | R0寄存器>A | 03H | 无效 | A=03H |
10H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 2CH | 07H | IR1=2CH |
MOV A,@R0 | ||||
0BH | R0寄存器->BUS->IR2寄存器 | 03H | 无效 | IR2=03H |
0CH | IR2->地址BUS，RAM->数据BUS->A | 66H | 03H | A=66H |
0DH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 8FH | 08H | IR1=8FH |
STA 10 | ||||
23H | RAM->BUS->IR2 | 10H | 09H | IR2=10H |
24H | A->RAM(10H) | 66H | 10H | RAM(10)=66H |
25H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | FFH | 0AH | IR1=FFH |
HALT | ||||
3FH | 置模型机为停止状态 | 无效 | 无效 | 置停止状态 |
实验四：移位实验
(实验程序要使用16进制的数字后必须带H，不然程序会默认是10进制的。) 在软件HKCPT中，输入以下程序，并且编译、加载到实验平台中。
或通过键盘（键盘使用方法见第四章）输入微程序及以下程序：
内存地址 | 指令助记符 | 指令码或立即数 | 说明 |
|---|---|---|---|
00H | MOV A，#55H | 5FH | 立即数55H->A |
01H | 55H | ||
02H | RRC A | 9FH | A >>1 |
03H | RLC A | AFH | A<<1 |
05H | STA 10 | 8FH | 将A内容写入RAM地址10H |
06H | 10 | ||
07H | HALT | FFH | 停机 |
运行结果为：RAM 10H单元中的内容为55H
运行程序：通过软件HKCPT的微单步功能可观察各个变量的变化。
微单步运行过程显示如下：
微地址 | 数据流程 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|
00H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 00H | IR1=5FH |
MOV A，#55H | ||||
17H | RAM->寄存器A | 55H | 01H | A=55H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 9FH | 02H | IR1=9F |
RRC A | ||||
27H | A>>1 | 2AH | 无效 | A=2A |
28H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | AFH | 03H | IR1=AFH |
RLC A | ||||
2BH | A<<1 | 55H | 无效 | A=55H |
2CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 8FH | 04H | IR1=8FH |
STA 10 | ||||
23H | RAM->BUS->IR2 | 10H | 05H | IR2=10H |
24H | A->RAM(10H) | 55H | 10H | RAM(10)=88H |
25H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | FFH | 06H | IR1=FFH |
HALT | ||||
3FH | 置模型机为停止状态 | 无效 | 无效 | 置停止状态 |
实验五：转移实验
(实验程序要使用16进制的数字后必须带H，不然程序会默认是10进制的。) 在软件HKCPT中，输入以下程序，并且编译、加载到实验平台中。
或通过键盘（键盘使用方法见第四章）输入微程序及以下程序：
内存地址 | 指令助记符 | 指令码或立即数 | 说明 |
|---|---|---|---|
00H | MOV A,#01 | 5FH | 立即数01H->A |
01H | 01H | ||
02H | MOV R0,#01 | 6CH | 立即数01H->R0 |
03H | 01H | ||
04H | SUB A,R0 | 1CH | A内容-R0内容->A |
05H | JC 4 | B7H | 条件跳转至04H |
06H | 04H | ||
07H | JZ 4 | B3H | 条件跳转至04H |
08H | 04H | ||
09H | JMP D | BFH | 无条件跳转至0DH |
0AH | 0DH | ||
0BH | MOV A,88H | 5FH | 立即数88H->A |
0CH | 88H | ||
0DH | STA 10 | 8FH | 将A内容写入RAM地址10H |
0EH | 10 | ||
0FH | HALT | FFH | 停机 |
运行结果为：RAM 10H单元中的内容为FEH
运行程序：通过软件HKCPT的微单步功能可观察各个变量的变化。
微单步运行过程显示如下：
微地址 | 数据流程 | 数据总线 | 地址总线 | 操作寄存器 |
|---|---|---|---|---|
00H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 5FH | 00H | IR1=5FH |
MOV A #01H | ||||
17H | RAM->寄存器R0 | 01H | 01H | A=01H |
18H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 6CH | 02H | IR1=6CH |
MOV R0,#01H | ||||
1BH | RAM->寄存器R0 | 01H | 03H | 寄存器R0=01H |
1CH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 1CH | 04H | IR1=1CH |
SUB A,R0 | ||||
07H | A->Dbus->DR1 | 01H | 无效 | DR1=01H |
08H | Ri->Dbus->DR2 | 01H | 无效 | DR2=01H |
09H | ALU->Dbus->A | 00H | 无效 | A=00H |
0AH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | B7H | 05H | IR1=B7H |
JC 4 | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 04H | 06H | IR2=04H |
30H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | B3H | 07H | IR1=B3H |
JZ 4 | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 04H | 08H | IR2=04H |
30H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | 1CH | 04H | IR1=1CH |
SUB A,R0 | ||||
07H | A->Dbus->DR1 | 00H | 无效 | DR1=00H |
08H | Ri->Dbus->DR2 | 01H | 无效 | DR2=01H |
09H | ALU->Dbus->A | FFH | 无效 | A=FFH |
0AH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | B7H | 05H | IR1=B7H |
JC 4 | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 04H | 06H | IR2=04H |
30H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | 1CH | 04H | IR1=1CH |
SUB A,R0 | ||||
07H | A->Dbus->DR1 | FFH | 无效 | DR1=FFH |
08H | Ri->Dbus->DR2 | 01H | 无效 | DR2=01H |
09H | ALU->Dbus->A | FEH | 无效 | A=FEH |
0AH | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | B7H | 05H | IR1=B7H |
JC 4 | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 04H | 06H | IR2=04H |
30H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | B3H | 07H | IR1=B3H |
JZ 4 | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 04H | 08H | IR2=04H |
30H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | BFH | 09H | IR1=BFH |
JMP D | ||||
2FH | Dbus->IR2 | 0DH | 0AH | IR2=0DH |
30H | 取指微指令 RAM->BUS->IR1 | 8FH | 0DH | IR1=8FH |
STA 10 | ||||
23H | RAM->BUS->IR2 | 10H | 0EH | IR2=10H |
24H | A->RAM(10H) | FEH | 10H | RAM(10)=FEH |
25H | IR2内容->Abus, Dbus->PC | FFH | 0FH | IR1=FFH |
HALT | ||||
3FH | 置模型机为停止状态 | 无效 | 无效 | 置停止状态 |
2. 驻机键盘和液晶显示器的使用方式
2.1 键盘定义
打开电源上电后按实验仪任意键，即可进入键盘监控。液晶显示器作为键盘监控的输出，用于显示地址、指令、数据或微指令信息等。24个键中有16个数字键，8个控制键。表X-1列出这8个控制键的名称和功能，数字键用于输入地址、指令和数据信息。
表X-1 控制键说明
TAB | 光标键 | 用于移动光标选择菜单项或将光标从地址到数据之间来回切换 |
|---|---|---|
MENU | 主菜单键 | 无论在何种操作下，按下此键，将返回到主菜单 |
LAST | 减1键 | 地址减1 |
NEXT | 加1键 | 地址加1 |
STEP | 单拍键 | 单步运行程序 |
GO/STOP | 运行/停止键 | 奇数次按此键，启动运行程序，偶数次停止运行 |
SFR | 寄存器键 | 显示寄存器 |
Enter | 确认键 | 对修改，备份操作时的确认 |
进入键盘监控后，液晶屏上显示主菜单：
1、Mcode 2、Rcode
3、2416 4、RUN
在主菜单下可以进行以下操作：
（1）选择1进行微代码操作
（2）选择2进行RAM程序和数据操作
（3）选择3进行把微代码和RAM程序备份到24C08中去，或者从24C08中读取微代码和RAM程序
（4）选择4运行程序
以上操作可以按数字键“1-4”进行选择执行，也可以按TAB键移动光标来选择，并由按“确认”键来执行，其中选“4”等同于按RUN键，如果要停止运行程序，再按“RUN/STOP”键即可。
（5）按“STEP”键单步执行程序
（6）按“SFR”键，显示特殊寄存器内容
下面按功能分类介绍实验系统监控功能及操作方法：
（7）监控单元的“RST”键只作调试用，与实验无关。
2.2 操作方法
2.2.1 读/写控存微指令（保存在6264）
在主菜单下选择“1”
屏幕上显示：ADDR MICRO CODE
00 xx xx xx
地址 微代码
光标定位在地址处，按“TAB”键，在地址与微代码之间切换；在光标所在处，按数字键即可对地址或微代码进行修改；按“Last”键，修改后的微指令写入相应单元后，地址减1；按“Next”键或“Enter”键，修改后的微指令写入相应单元后，地址加1。
2.2.2 读/写内存单元指令或数据（保存在6264）
在主菜单下选择“2”
屏幕上将显示：ADDR RAM CODE
xx xx
地址 指令或数据
光标定位在地址处，按“TAB”键，光标在地址与指令或数据之间切换；按数字键即可对光标所在处的地址或者指令数据进行修改；按“Last”键或者“Next”和“Enter”键，可将修改后的指令或数据写入相应单元中去，然后地址减1或加1。
2.2.3 控存块微代码信息与flash memory数据交换操作
首先在主菜单下选“3”，液晶屏上将显示子菜单：
1、RD→M 2、M→WR
3、RD→R 4、R→WR
（1）选择1进行里面flash memory存储的数据读回控存块。
（2）选择2进行控存块数据写入flash memory操作。
（3）选择3进行flash memory里面存储的数据读回到RAM。
（4）选择4进行RAM块写入flash memory操作。
2.2.4 从flash memory读回控存块
主菜单选“3”
子菜单选“1”，屏幕上将显示：
flash memory源地址 长度 微代码目标地址
ADDR LEN ADDR
00 001 00
光标定义在flash memory源地址处，按“TAB”键将光标在源地址、长度、目标地址之间切换，可供修改地址和长度；按“Enter”键将flash memory的源地址处开始的内容读到控存块目标地址处，长度由LEN决定。
2.2.5 控存块数据写入flash memory
主菜单选“3”
在子菜单下选择“2”，液晶屏上将显示：
微程序地址 长度
ADDR LEN 24C08
00 001
光标定位在微程序地址处，按“TAB”键可将光标在地址和长度之间切换，一旦地址和长度确定后，按“Enter”键即可以将指定地址，指定长度单元的微代码信息保存到flash memory中0地址开始的存储单元中去，并返回到上一级子菜单。
2.2.6 从flash memory读回到内存RAM块
主菜单选“3”
子菜单选“3”，屏幕上将显示：
flash memory源地址 长度 RAM目标地址
ADDR LEN ADDR
00 001 00
光标定义在flash memory源地址处，按“TAB”键将光标在源地址、长度、目标地址之间切换，可供修改地址和长度；按“Enter”键将flash memory的源地址处开始的内容读到RAM目标地址处，长度由LEN决定。
2.2.7 内存块保存到flash memory中
主菜单选“3”
在子菜单下选择“4”液晶屏上将显示：
RAM地址 长度
ADDR LEN 24C08
00 001
光标定位在RAM地址处，按“TAB”键可将光标在地址和长度之间切换，一旦地址和长度确定后，按“Enter”键即可以将指定地址，指定长度单元的RAM程序或数据保存到flash memory中0地址开始的存储单元中去，并返回到上一级子菜单。
2.2.8 微单步运行程序
在主菜单下按“STEP”键，再按ENTER，实验系统将单拍执行程序一次，然后屏幕上显示执行后的结果。
MA：XX 微代码地址
PC=：XX PC 指针
2.2.9 连续运行程序
在主菜单下按“RUN/STOP”键或“4”，实验系统将连续执行程序，如果遇到HALT指令或再次按“RUN/STOP”键，停止运行，並在液晶屏上显示执行结果。
MA：XX 微代码地址
PC=：XX PC 指针
2.2.10 寄存器显示
在主菜单下按“SFR”键，液晶屏上显示微指令代码、指令或数据地址、程序指针、累加器内容。
PC DR1 DR2 A ALU
XX XX XX XX XX
程序指针 数据地址 累加器内容 算术逻辑单元内容
📝总结
计算机组成原理领域就像一片广袤而未被完全探索的技术海洋，邀请你勇敢踏足数字世界和计算机组成原理的神秘领域。这是一场结合创造力和技术挑战的学习之旅，从基础概念到硬件实现，逐步揭示更深层次的计算机结构、指令集架构和系统设计的奥秘。渴望挑战计算机组成原理的学习路径和掌握计算机硬件的技能？不妨点击下方链接，一同探讨更多数字技术的奇迹吧。