实验5控制器部件实验(2)

④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0011；(本拍执行ADD指令，R0←R0+R1操作)

重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。 （2）选择基本指令的A组指令中的SUB指令，观察其节拍流程： ① 置拨动开关SW=00000001 00000001；（表示指令SUB R0，R1）

② 按RESET按键；节拍指示灯T3——T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行) ③ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍) ④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0011；(本拍执行SUB指令，R0←R0-R1操作)

重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。 （3）选择基本指令的A组指令中的AND指令，观察其节拍流程：

① 置拨动开关SW=？？？？？；（表示指令AND R0，R1），根据图1得到AND R0,R1的机器码

② 按RESET按键；节拍指示灯T3——T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行) ③ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍) ④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0011；(本拍执行SUB指令，R0←R0-R1操作)

重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。

可以看到，A组指令（包括ADD、SUB、CMP、AND、XOR、SHR、SHL、INC、DEC、TEST、OR、MVRR、JR、JRC、JRNC、JRZ、JRNZ）的执行除公共节拍外，只需________步完成。（填空）

? B组指令

（1）选择基本指令的B组指令中的PUSH指令，观察其节拍流程： ① 置拨动开关SW=10000101 00000000；（表示指令PUSH R0）

② 按RESET按键；节拍指示灯T3——T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行) ③ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍)

④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0110（本拍执行PUSH指令的第一步，修改地址寄存器和堆栈的值，即AR,SP←SP-1，使其指向堆栈空间）

⑥ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0100；（本拍执行PUSH指令的第二步，MEM←SR）

重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。 （2）选择基本指令的B组指令中的POP指令，观察其节拍流程：

① 置拨动开关SW=？？？？？；（表示指令POP R0，填上POP R0的机器码） ② 按RESET按键；节拍指示灯T3——T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行) ③ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0000；(以上两拍,为公共节拍)

④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；；(本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL)

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0110（本拍执行POP指令的第一步，修改地址寄存器和堆栈的值，即AR,SP←SP+1，使其指向堆栈空间）

⑥ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0100；（本拍执行POP指令的第二步，DR←MEM）

重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。

可以看到，B组指令（包括JMPA、LDRR、IN、STRR、PSHF、PUSH、OUT、POP、MVRD、POPF、RET）的执行除公共节拍外，需________步完成。（填空）

? D组指令

选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其节拍流程： ① 置拨动开关SW=11001110 00000000；（表示指令CALA）

② 按RESET按键；节拍指示灯T3——T0显示1000；(本拍在第1次复位后才会执行) ③ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0000；(以上两拍，为公共节拍) ④ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0010；（本拍也是公共节拍，将指令编码写入指令寄存器IRH、IRL）

⑤ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0110；（本拍PC→AR,PC+1→PC） ⑥ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0100；（本拍(AR)→Q） ⑦ 按START按键；节拍指示灯T3——T0显示0111；（本拍SP-1→SP、AR） ⑧ 按START 按键；节拍指示灯T3——T0显示0101；（本拍PC→MEM，Q→PC） 重复按START按键，看一下有什么现象？请写出节拍发生器的状态图。 可以看到，D组指令CALA除公共节拍外，需________步完成。（填空） 6．单步方式下，通过指示灯观察各类基本指令的控制信号。 ? A组指令

（1）选择基本指令的A组指令中的SHR指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用，填到表1的“说明”一栏中。

① 置拨动开关SW=00001011 00010000；(表示指令SHR R1)

② 先按“RESET”按键，记录节拍及控制信号；再连续按3次“START”按键，每次都要记录节拍及控制信号，填入表1。

表1 SHR指令的控制信号

节拍 指编码/MIO REQ /WE I2-0 I8-6 I5-3 B A SST SSH DC2 DC1 说SCI 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 111 000 011 000 001 000 000 000 明 令 (8b) 1000 — 0000 — 0010 — — — — 0011 SHR 0000 1011 （2）选择基本指令的A组指令中的INC指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用，填到表2的“说明”一栏中。

① 置拨动开关SW=？？？？？；(表示指令INC R3，填上INC R3的机器码)

② 先按“RESET”按键，记录节拍及控制信号；再连续按3次“START”按键，每次都要记录节拍及控制信号，填入表2。

表2 INC指令的控制信号

节拍 指编码 /MIO REQ /WE I2-0 I8-6 I5-3 B A SST SSH DC2 DC1 说SCI 明 令 (8b) 1000 — 0000 — 0010 — — — — 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 111 000 011 000 001 000 000 000 0011 INC 0000 1001 ? B组指令

（1）选择基本指令的B组指令中的JMPA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用，填到表3的“说明”一栏中。

① 置拨动开关SW=10000000 00000000；(表示指令JMPA)

② 先按“RESET”按键，记录节拍及控制信号；再连续按4次“START”按键，每次都要记录节拍及控制信号，填入表3。

表3 JMPA指令的控制信号

节拍 指令 编码 /MIO REQ /WE I2-0 I8-6 I5-3 B A SST SSH DC2 DC1 说(8b) 1000 — 0000 — 0010 — — — — 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 SCI 111 000 011 000 001 000 011 000 明 0110 JMPA 1000 0000 0100 JMPA 1000 0000 0 0 1 000 000 （2）选择基本指令的B组指令中的STRR指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用，填到表4的“说明”一栏中。

① 置拨动开关SW=？？？？；(表示指令STRR [R2],R1，填上STRR [R2],R1的机器码) ② 先按“RESET”按键，记录节拍及控制信号；再连续按4次“START”按键，每次都要记录节拍及控制信号，填入表4。

表4 STRR指令的控制信号

节拍 指令 编码 /MIO REQ /WE I2-0 I8-6 I5-3 B A SST SSH DC2 DC1 说(8b) SCI 明 1000 — 0000 — 0010 — — — — 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 111 000 011 000 001 000 011 000 0110 STRR 1000 0011 0100 STRR 1000 0011 ? D组指令

0 0 0 000 000 选择基本指令的D组指令中的CALA指令，观察其执行过程中控制信号的变化，分析其作用，填到表5的“说明”一栏中。

① 置拨动开关SW=11001110 00000000；（表示指令CALA）

② 先按“RESET”按键，记录节拍及控制信号；再连续按6次“START”按键，每次都要记录节拍及控制信号，填入表5。

表5 CALA指令的控制信号

节拍 指令 编码 /MIO REQ /WE I2-0 I8-6 I5-3 B A SST SSH DC2 DC1 说SCI 1000 — 0000 — 0010 — — — — 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 111 000 011 000 001 000 011 000 明 0110 CALA 1100 1110 0100 CALA 1100 1110 0111 CALA 1100 1110 0101 CALA 1100 1110 0 0 1 000 000 1 0 0 011 000 0 0 0 000 001 7．将教学机左下方的6个拨动开关置为001100（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、16位、MACH）。

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