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计算机组成原理实验平台
附：74LS139的逻辑
输入 SB X 0 0 1 1 SA X 0 1 0 1 Y0 H 0 1 1 1 74LS139 输出 Y1 H 1 0 1 1 选择寄存器 X R0 R1 R2 R3 Y2 H 1 1 0 1 Y3 H 1 1 1 0 2.6 微程序控制单元实验 2.6.1 实验目的
1、熟悉微程序控制器的原理
2、掌握微程序编制、写入并观察运行状态 2.6.2 实验要求
按照实验步骤完成实验项目，掌握设置微地址、微指令输出的方法 2.6.3 实验说明
2.6.3.1 微程序控制单元的构成：（如图2-6-1）
8位微地址寄存器由2片74LS161组成；3片6264（3*8位）为微程序存储器；24位微指令锁存器由3片74LS374组成。
图2-6-1
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2.6.3.2 微程序控制单元原理：（如图2-6-2）
1、由于本系统中指令系统规模不大、功能较简单，微指令可以采用全水平、不编码的方式，每一个微操作控制信号由1位微代码来表示，24位微代码至少可表示24个不同的微操作控制信号。如要实现更多复杂的操作可通过增加一些译码电路来实现。
2、增量方式来控制微代码的运行顺序，每一条指令的微程序连续存放在微指令存储器连续的单元中。
3、每一指令的微程序的入口地址是通过对指令操作码的编码来形成的。在本系统内指令码最长为8位，那么最多可形成256条指令。
4、在微程序存储器的0单元存放取指指令，在启动时微地址寄存器清零，执行取指指令。每一段微程序都以取指指令结束，以取得下一条指令。在本系统内，MLD为置微地址的控制信号，MCK为工作脉冲。当MLD=0、MCK有上升沿时，把MD0~MD7的值作为微程序的地址，打入微地址寄存器。当MLD=1、MCK有上升沿时，微地址计数器自动加1。
图2-6-2
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2.6.3 控制信号说明：
信号名称 MCK MOCK MLD MD0—MD7 作 用 微程序工作脉冲 微程序存储器输出工作脉冲 微地址控制信号 微地址选择开关 有效电平 上升沿用效 低电平有效 低电平有效 2.6.4 实验步骤：
● 将MD0~MD7、MLD接入二进制的开关上，将MCK、MOCK分别接入脉冲单元上的PLS1、PLS2上。（请按下表接线）。 信号定义 MCK MOCK MD0 MD1 MD2 MD3 MD4 MD5 MD6 MD7 MLD 接入开关位号 PLS1 孔 PLS2 孔 H0 孔 H1 孔 H2 孔 H3 孔 H4 孔 H5 孔 H6 孔 H7 孔 H23 孔 ● 按启停单元中的停止按键，使实验平台处于停机状态。通过键盘把数据写入微程序存储器中，例如微地址0H中输入11H、11H、11H三个字节、在05H中输入55H、55H、55H三个字节、在06H中输入66H、66H、66H。键盘监控的使用方法请参阅第4章《键盘监控》。
实验一：微地址打入操作
● 按启停单元中的停止按键，使实验平台处于停机状态，此时微地址寄存器被清零。 ● 按启停单元中的运行按键，使实验平台处于运行状态。此时微程序存储器为读状态，微地址寄存器（74LS161）确定了当前微程序存储器的地址，并且输出24位微操作（M0~M23）。
● 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿，把当前微程序存储器输出的微指令打入微指令锁存器。可在右上的微指令指示灯显示出当前微指令，应为11H，11H，11H。
● 置MLD=0，微代码的地址MD0~MD7（对应二进制开关H0~H7）为05H （对应开关如下表）。 H7 MD7 0 H6 MD6 0 H5 MD5 0 H4 MD4 0 H3 MD3 0 H2 MD2 1 H1 MD1 0 H0 MD0 1 H23 MLD 0 ● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在MCK上产生一个上升沿，把MD0~MD7打入74LS161，微地址显示灯MA0~MA7将显示05H，微程序存储器把05H单元的内容输出。
● 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿的脉冲，把当前微指令打入微指令锁存器，在右板上的微指令指示灯应显示55H，55H，55H。
注意：微代码由3片74LS374作为微指令锁存器，它的OE端已经接地，只要MOCK端上有上升沿，即可锁存并输出微代码。
实验二：微地址+1操作
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● 置MLD=1。
● 按启停单元中的运行按键，使实验平台处于运行状态。
● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在MCK上产生一个上升沿，微地址寄存器自动加1。若原来微地址寄存器的值为05H，那么当前的微地址显示灯MA0~MA7将显示06H，同时微程序存储器输出06H单元中的内容。
● 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在MOCK上产生一个上升沿，将微程序存储器的输出的微指令，打入微指令锁存器并输出，在CPT-B板上的微指令指示灯应显示66H，66H，66H。
2.7 指令部件模块实验
2.7.1 实验目的
1、掌握指令部件的组成方式。
2、熟悉指令寄存器的打入操作，PC计数器的设置和加1操作，理解跳转指令的实现过程。
2.7.2 实验要求
按照实验步骤完成实验项目，掌握数据打入指令寄存器IR1、PC计数器的重置，PC计数器自动加1和实现跳转指令的方法。
2.7.3 实验说明
2.7.3.1 指令部件模块实验的构成： 1、1片74LS374作为指令模块的指令寄存器IR1，另1片74LS374作为地址锁存器IR2。8芯插座PC-IN作为数据输入端，可通过短8芯扁平电缆把数据输入端连接到数据总线上。
2、2片74LS161作为PC计数器。
3、2片74LS245（同时只有1片输出）作为当前地址的输出。8芯插座PC-OUT作为地址输出端，可通过短8芯扁平电缆把地址输出端连接到地址总线上。
4、1片74LS153来实现多种条件跳转指令（JZ，JC，JMP等跳转指令）。
图2-7-1
2.7.3.2 指令部件模块原理：（如图2-7-2）
1、指令寄存器IR1（74LS374）的 EIR1为低电平并且IR1CK有上升沿时，把来自数据总线的数据打入IR1，IR1的输出就作为本系统内的8位指令I0~I7。在本系统内由这8位指令可最多译码256条不同的指令，通过编码可对应出这些指令在微程序存储器中入口地
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