机组原理实验八

机组原理实验八上海大学计算机学院计算机组成原理实验报告八姓名学号时间机位指导教师实验名称 : 内存系统实验一、实验目的学习内存访问机制理解代码和数据的分区存放原理和技术理解计算机区分指令和数据的方法二、实验原理首先模型机的程序存储器结构中的PC 的自动 1 功能保证了指令的顺序执行，决定了程序在内存中必须连续存放。而 PC的可赋值性决定了程序可以分段存放程序存储器是分段连续的。当 MAROE有效时将 MAR里面的输出数据成为内存的地址，配合 6116 的读 / 写控制，实现对该地址单元的数据存取操作。因 MAR无自动 1 功能，数据存储器是随机的。在模型机中 , 程序和数据共用一个物理存储器（分区使用） 。所以,MAROE和 PCOE不能同时有效， 否则 ABUS上出现 MAR和 PC两个输出的“与”值。 PC 机非常强大可以围绕程序编译工作帮助我们做一些源程序的输入编辑和下载控制之类的工作， 简化了我们的工作。 如我们这个实验采用的集成开发环境 CP226软件。三、实验内容1实验任务一：手动方式把立即数33H写入内存 D1H单元(1) 实验步骤 J1与J2相连先连接 x0=x1=x2=0, 激活 IN输入 D1H MAREN=0，其余信号设置为 1按下 STEP，将数据写入 MAR 输入 33H设置 MAROE=0.MAREN=1，EMEN=0，EMWR=0，其余信号设置为 1 按下 STEP(2) 实验现象输入 D1H后按下 STEP，数据 D1H写入了 MAR输入 33H后按下 STEP，数据 33H写入了 EM(3) 数据记录、分析与处理X2X1X0MAREN MAROE EMENEMWR EMRDMAR显示EM显示00001111D1H00H00010001D1H33H(4) 实验结论 D1H通过 DBUS总线写入 MAR，当 MAROE为 0 时， IN 输入的数据可以通过 DBUS总线写入 MAR地址所指向的地址。顺利完成数据的写入2实验任务二：手动方式把D1H单元的内容读出，再送入E1H单元(1) 实验步骤在实验任务一的结果上操作 MAROE=0,EMEN=0,EMRD=0,其他控制信号均为 1 x2=0,x1=1,x0=0,STEN=0 激活 ST用于暂存数据按下 STEP STEN=1连接 x0=x1=x2=0, 激活 IN输入 E1H MAREN=0，其余信号设置为 1按下 STEP，将数据写入 MAR x2=0,x1=1,x0=0,STEN=0 激活 ST设置 MAROE=0.MAREN=1，EMEN=0，EMWR=0，其余信号设置为 1 按下 STEP(2) 实验现象第一次按下 STEP数据 33H进入 ST第二次按下 STEP E1H顺利输入 MAR第三次按下 STEP 33H顺利写入 E1H(3) 数据记录、分析与处理X2X1X0MAREN MAROEEMEN EMWREMRD MAR EMSTSTEN01010010D1H33H33H000001111E1H33H33H101010001E1H33H33H0(4) 实验结论通过数据在 ST 的暂存，按照实验原理可以顺利完成数据的读出与换地址写入3实验任务三：在 CP226汇编语言程序集成开发环境下编写程序，调试和单微步（跟踪）运行，完成下面任务，观察数据走向及寄存器的输入输出状态。将初始值 05H赋予累加器 A，每次减 1，到 0 时， OUT寄存器输出 FFH。(1) 实验步骤打开机箱、链接操作箱与电脑启动 CP226软件链接串行口 COM4编写源程序 Test8.asm ，具体程序如下所示MOV A,#05HL1: SUB A,#01HJZ L2JUM L1L2:MOV A.#FFHOUTEND编译程序，然后下载按照单微指令运行，查看运行时候各个存储器的数值变化记录数据，分析程序运行情况(2) 实验现象 A 的值从 05H开始逐步递减，当减小到0 时 OUT输出 FFH以下为实验终止的机箱状态(3) 数据记录、分析与处理A 寄存器显示的值操作语句05MOV A,#05H04SUB A,#01H04JZ L204JUM L103SUB A,#01H03JZ L203JUM L102SUB A,#01H02JZ L202JUM L101SUB A,#01H01JZ L201JUM L100SUB A,#01H00JZ L2FFMOV A.#FFHFFOUT(4) 实验结论通过对于数据存储与数据转移的控制，可以实现编程功能，而 CP226 此类开发环境可以很好地帮助我们处理一些重复性的工作和帮助编译。四、建议和体会我觉得实验并不是很难，因为之前也学习过高级语言的编程，这一次的实验让我感觉更清楚了编程的最底层就是数据与存储之间的简单操作，所有程序返璞归真都在此间。五、思考题：既然有 ORG伪指令，为什么集成开发环境下载到实验箱的目标程序的第一条执行语句最好存放在0 号地址？ ORG表示之后的程序从哪里开始执行， 因为程序可能要固定区域来使用，所以主程序之前要加上 org 。但是目前的程序没有这个限制，如果不放在 0 号地址，还得从 ORG指令里面取得后续程序的开始地址，再从该地址开始执行，多了步骤，所以可以省略。( 实验报告上传地址 :实验报告请在下周实验前一天上交， 放到相应老师相应实验的文件夹下。 )