计算机组成原理实训

文章目录

    • 一、指令操作
      • 1、PC程序计数器
      • 2、目标编码
      • 3、总线规则
      • 4、算数运算
      • 5、逻辑运算
      • 6、源编码
      • 7、微变址
    • 二、编码和微地址
      • 1、指令操作
      • 2、我的操作

问题描述

一、指令操作

1、PC程序计数器

在这里插入图片描述
PC装载（E/M IP = 00）： 当 E/M IP 设置为 00 时，可能表示将某个值加载到程序计数器（PC）中，以指定下一条要执行的指令的地址。

PC增量（E/M IP = 10）： 当 E/M IP 设置为 10 时，可能表示程序计数器（PC）应该递增，以指向下一条顺序执行的指令的地址。

PC保持（E/M IP = 11）： 当 E/M IP 设置为 11 时，可能表示要保持程序计数器（PC）的当前值，即不进行改变，从而执行当前指令的地址。

2、目标编码

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
o2 o1 o0 = 111 (禁止): 该编码可能表示禁止目标寄存器的选择，可能是一个控制信号，指示不执行任何目标寄存器的操作。

o2 o1 o0 = 110 (MAR): 该编码可能表示选择内存地址寄存器（Memory Address Register，MAR）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 101 (BX): 该编码可能表示选择基址寄存器（Base Register，BX）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 100 (AX): 该编码可能表示选择累加器寄存器（Accumulator，AX）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 011 (SP): 该编码可能表示选择堆栈指针寄存器（Stack Pointer，SP）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 010 (IOW): 该编码可能表示选择输入/输出寄存器（Input/Output Register，IOW）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 001 (XWR): 该编码可能表示选择扩展工作寄存器（Extended Working Register，XWR）作为目标寄存器。

o2 o1 o0 = 000 (RWR): 该编码可能表示选择通用寄存器（General Register，RWR）作为目标寄存器。

3、总线规则

在这里插入图片描述
W XP OP = 000 (字传递): 该编码可能表示进行字（word）传递，即在总线上传递一个完整的字。

W XP OP = 100 (偶送偶): 该编码可能表示进行偶数到偶数的传递，即从偶数地址传递到偶数地址。

W XP OP = 101 (偶送奇): 该编码可能表示进行偶数到奇数的传递，即从偶数地址传递到奇数地址。

W XP OP = X10 (奇送偶): 该编码可能表示进行奇数到偶数的传递，即从奇数地址传递到偶数地址。

W XP OP = X11 (奇送奇): 该编码可能表示进行奇数到奇数的传递，即从奇数地址传递到奇数地址。

4、算数运算

在这里插入图片描述
MS2 S1 So = 0000 (A+B+C): 该编码可能表示执行加法运算，其中 A、B 和 C 分别是相加的操作数。

MS2 S1 So = 0001 (A-B-C): 该编码可能表示执行减法运算，其中 A 是被减数，B 是减数，C 是借位。

MS2 S1 So = 0010 (RLC): 该编码可能表示执行循环左移（Rotate Left through Carry）操作。

MS2 S1 So = 0011 (RRC): 该编码可能表示执行循环右移（Rotate Right through Carry）操作。

MS2 S1 So = 0100 (A+B): 该编码可能表示执行无进位加法运算，即 A 和 B 相加。

MS2 S1 So = 0101 (A-B): 该编码可能表示执行无借位减法运算，即 A 减去 B。

MS2 S1 So = 0110 (RL): 该编码可能表示执行左移（Shift Left）操作。

MS2 S1 So = 0111 (RR): 该编码可能表示执行右移（Shift Right）操作。

5、逻辑运算

在这里插入图片描述
M S2 S1 S0 = 1000 (B): 该编码可能表示将输入 B 作为输出。

M S2 S1 S0 = 1001 (A取反): 该编码可能表示对输入 A 进行逻辑取反操作。

M S2 S1 S0 = 1010 (A减1): 该编码可能表示对输入 A 执行减1操作。

M S2 S1 S0 = 1011 (A=0): 该编码可能表示将输出置为零。

M S2 S1 S0 = 1100 (A逻辑或B): 该编码可能表示执行 A 和 B 的逻辑或操作。

M S2 S1 S0 = 1101 (A逻辑与B): 该编码可能表示执行 A 和 B 的逻辑与操作。

M S2 S1 S0 = 1110 (A加1): 该编码可能表示对输入 A 执行加1操作。

M S2 S1 S0 = 1111 (A): 该编码可能表示将输入 A 作为输出。

6、源编码

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
X2 X1 XO = 111 (禁止): 该编码可能表示禁止数据传送或选择源寄存器。

X2 X1 XO = 110 (ALU): 该编码可能表示选择ALU（算术逻辑单元）的输出作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 101 (SP): 该编码可能表示选择堆栈指针寄存器（Stack Pointer，SP）的值作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 100 (IOR): 该编码可能表示选择输入/输出寄存器（Input/Output Register，IOR）的值作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 011 (MRD): 该编码可能表示进行内存读取操作，选择存储器数据寄存器（Memory Read Data，MRD）的值作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 010 (XRD): 该编码可能表示选择扩展寄存器数据寄存器（Extended Register Data，XRD）的值作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 001 (RRD): 该编码可能表示选择通用寄存器数据寄存器（Register Read Data，RRD）的值作为数据传送的源。

X2 X1 XO = 000 (PC): 该编码可能表示选择程序计数器（Program Counter，PC）的值作为数据传送的源。

7、微变址

在这里插入图片描述
IR lu lcz = 111 (禁止): 该编码可能表示禁止微变址操作，即不进行微操作的变址。

IR lu lcz = 110 (条件变址): 该编码可能表示进行条件微变址操作，其中微操作的变址受到某些条件的限制。

IR lu lcz = 101 (转移变址): 该编码可能表示进行转移微变址操作，即跳转到另一个微程序地址执行。

IR lu lcz = 100 (结尾变址): 该编码可能表示进行结尾微变址操作，即当前微程序的结束或者跳转到下一个微程序。

二、编码和微地址

;基本模型机程序#LOAD "czzwd1.IS"         ;预调入指令系统/微程序
#SET RAM 0260h = 5500h  ;数据区0260H单元预置数据5500hdata    segment         ;将程序装载到数据存储器assume ds:dataorg   0
start:  in    r0, iolin    r0, iohadd   r0, 0260hXNOR  r0,r1sta   0261h, r0out   ioh, 0261hjmp   startzjor   IOL,*data    endsend   start
;基本模型机指令系统;助记符 操作数              指令码 长度
;-----------------------------------------------------
IN      R0,IOL              20     1             ;将IOL数据读出到寄存器R0
IN      R0,IOH              22     1             ;将IOH数据读取到寄存器R0
ADD     R0,*                30     3             ;直接字节加到寄存器R0
XNOR    R0,R1               40     1             ;与或非运算
STA     *,R0                60     3             ;寄存器R0写入直接内存
OUT     IOH,*               80     3             ;直接字节输出到IOH
JMP     *                   A0     3             ;无条件转移
zjor    IOL,*               C0     3             ;求或值

在这里插入图片描述

1、指令操作

地址的判断
在这里插入图片描述
读取低位
在这里插入图片描述
读取高位

与或非运算
在这里插入图片描述
输出运算
在这里插入图片描述
寄存器ro写到内存
在这里插入图片描述
输出
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无条件转移到
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ADD
在这里插入图片描述

REG 通用寄存器 0001

请添加图片描述
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2、我的操作

;基本模型机程序#LOAD "czzwd1.IS"         ;预调入指令系统/微程序
#SET RAM 0260h = 5500h  ;数据区0260H单元预置数据5500hdata    segment         ;将程序装载到数据存储器assume ds:dataorg   0
start:  in    r0, iolred   r0, 0260hor    r0jx    0260hsee   r0, 0260hhunhe   r0, r1add     r0,0260hjmp   startdata    endsend   start
;基本模型机指令系统;助记符 操作数              指令码 长度
;-----------------------------------------------------
IN      R0,IOL              20     1             ;将IOL数据读出到寄存器R0
RED     R0,*                30     3             ;寄存器R0-0260h中数据，存储到寄存器Sp（直接寻址）
OR      R0                  40     1             ;（寄存器寻址）或运算，将sp当做地址，放到ax后到ar取出数据，放在cx中，将sp放在ax，cx放在bx进行或运算，最后放到sp
JX      *                   60     3             ;间接寻址，存储到寄存器
SEE     R0,*                80     3             ;寄存器寻址+直接寻址
HUNHE   R0,R1               90     1             ;寄存器-寄存器作为地址，找到数据然后加一，存储到寄存器
ADD     R0,*                C0     3             ;(寄存器间接)+pc间接-一个数
JMP     *                   A0     3             ;无条件转移

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