取指 译码 机器指令执行 执行 访存 写回 5
控制台操作（console）J(3)散转;00H->(08H)KB=1,K1=1KB=1,KA=00->AR;0AH->0FHKB=0,KB=0KB=0.KA=1KB=0,KA=008H->01H0BH->01HPC->AR,PC+1->PC;09H->OCHIN->DA1;0FH->1CHRAM->DA1;0CH->0DHPC->AR;PC+1->PC1CH->1DH0->AR;ODH->0EHDA1->RAM;1DH->0AHDA1->OUT;0EH->09HPC->AR,PC+1->PC;01H->02HRAM-
1) 记录实验过程中的情况和原始数据。
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2) 参照算术加法指令的微程序操作过程，能否自己设计一条无借位算术减法指
令的微程序操作代码，以扩充模拟计算机的功能。
3) 记录每条机器指令结束时的模拟模型计算机各指示灯上的信息，用16进制
形式填入表2-27中，并说明这些信息的意义。
4) 结合上面的问题总结出总线的特性和使用方法，以及解决问题的方法和过
程，把观察到的现象和对书本上原理的理解写入实验报告。
表2-27 实验八结果记录
机器状态 初始状态 控制台指令结束时 IN结束时 ADD结束时 STA结束时 OUT结束时 JMP结束时
输入指示灯 01 01 01 01 01 01 01 总线指示灯 FF FF 01 95 95 95 00 微地址指示灯 00 01 01 01 01 01 01 微指令码指示灯 01C008 DC4002 输出指示灯 94 94 94 94 94 95 95 指示灯信息含义 将执行00地址中的指令01C008H 执行完后地址跳转至01H 输入01H中的数据 与输入数相加 将结果送01H 将01H数据输出 跳转至00H 六、 附录 实验箱介绍
PC微机
RS
运算器 寄存器 总线 微程序控制器 指令 报警 中断 地址 手动控制开关 实验仪基本组成框图
逻辑分析及监测 （单片机） 输入/输出 主存储器 时钟 1. 简单模型计算机构架
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简单模型计算机逻辑结构如图1所示，构成简单模型计算机的实验部件以总线为基本连接通道，主要有以下7个：
1) 算术逻辑运算部件ALU UNIT进行算术逻辑运算操作。
2) 存储器部件MEM UNIT，存储模型计算机汇编语言程序和操作数据。 3) 地址寄存器部件ADDRESS UNIT,包含两部分电路，地址寄存器AR：接收存储
器程序中的指令地址和指令中的数据地址；指令地址计数器PC：用于指示程序中的指令地址并通过地址缓冲器送往地址寄存器AR。
4) 指令寄存器部件INS UNIT，寄存器当前正在执行的机器指令，此指令的指令
码通过指令译码器向微程序控制器指示相应的微程序入口地址；此指令的地址码指示的操作数地址，送往地址寄存器AR。
5) 输入/输出部件INPUT/OUTPUT,操作数据的输入与输出显示。 6) 通用寄存器部件REG UNIT,暂存运算的中间数据。
7) 微程序控制器部件MAIN CONTROL UNIT，控制各部件完成指令的功能。
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图1-简单模型计算机逻辑结构图
2. 总线结构
总线是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路，是构成计算机系统的骨架。借助总线连接，计算机在系统各部件之间实现传送地址、数据和控制信息的操作。因此，所谓总线就是指能为多个功能部件服务的一组公用信息线。 总线传输实验框图如下图所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现总线信息传输。
3. 运算器ALU
运算器ALU由一片ispLSI1024（U47）组成，在选择端S2、S1、S0控制下，对数据A和B进行加、减、与、直通、乘五种运算，功能如下：
运算器功能表
S2 0 0 0 0 1 选 择 S1 0 0 1 1 0 S0 0 1 0 1 0 操 作 A & B A & A(直通) A + B A - B A（低4位）× B（低4位） 进位C只在加法运算和减法运算时产生。加运算中，C表示进位；减运算中，C代表借位。加、减运算产生的进位（借位）在T4的上升沿送入C寄存器保存。与、乘、直通操作不影响进位C的状态，即进位C保持不变。
当ALU_BUS=1时，运算结果送往数据总线DBUS。加、减运算产生的进位（借位）C与控制台的C指示灯相连。
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