一、实验目的

1. 了解译码器、微指令结构的基本工作原理。
2. 学习设计微指令的方法。

二、实验原理

1. 根据实验指导书的相关内容，本实验所用的实验箱的微指令系统控制总线宽度为24位，每个地址单元宽度也为24位，其中微指令存储器由3片8位存储器按照一定连接方案组成24位的存储器。
2. 操作微指令的界面包括Adr、MH、MM、ML，我们可以通过小键盘的NX键和LS键查看不同的微地址单元，其中NX键用于显示当前微地址单元的微指令值，LS键用于显示上一个微地址单元的微指令值。要修改微指令，我们可以进入uEM状态，然后输入微指令的高、中、低字节，从而形成一条完整微指令。

三、实验内容

实验任务一：分析指令功能，并自行编制一条指令

观察微指令存储器地址为31H单元的内容，分析其控制功能，并编制一条微指令实现“A非”运算后右移一位的值送OUT，把这条微指令放入微程序存储器的32H单元，将31H和32H连续执行以验证其功能是否实现。

(1) 实验步骤

1. 注释仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，注意各数码管、发光管的稳定性，静待10秒，确信仪器稳定、无焦糊味。
2. 按Reset键初始化系统，并设置实验箱进入μEM模式。用NX键观察30H中原有的微指令，为避免30H地址中的指令影响，将其地址设为FF FF FFH。
3. 按下NX键，查看31H的地址，为FF FE 91H，发现其二进制格式下对应的C2C1C0=001,进一步分析不难发现其功能是将A-W的值送入D直通门后再返回A寄存器。
4. 在μEM模式下按NX键查看32H的地址，并将其设置为FF DE BEH。
5. 再次观察30H、31H中的微指令，确定修改成功。
6. 设置实验箱进入μPC模式，并赋初值μPC(32) PC(00) A(33) W(11)。按下STEP键观察微指令执行的过程。

(2) 实验现象

1. 当μPC为32H时，按下STEP键，发现μPC跳转到30H，显示器无变化。
2. 当μPC为30H时，按下STEP键，发现μPC跳转到31H，D直通门上显示22H。
3. 当μPC为31H时，按下STEP键，发现μPC跳转到32H，D直通门的数据22H回流到A寄存器。
4. 当μPC为32H时，按下STEP键，发现OUT显示器显示6E。

OUT屏幕显示6E

（3）实验结论

通过一系列正确的操作，我们成功地实现“A非”运算后右移一位的值送OUT输出的功能实现。

四、建议

1. 在分析31H处的指令时，可以将其与例子中的指令进行比较观察在二进制格式下有哪些位不同。
2. 在编制指令时，要确定好“A非”运算、“右移一位”和“送OUT”输出分别对应微指令在二进制格式下的哪些位置。

五、体会

通过此次实验，加深了我对计算机体系结构中的译码器和微指令集的理解，除此之外，还让我能将理论知识应用到实际情景中，既巩固了知识点，也为进行下一次实验打下了扎实基础。

六、思考题

如何给μPC置初值？

设置实验箱进入μPC模式，而后手动输入即可。