《计算机硬件综合实验》A1答案.doc

一、简答题
1．根据EM原理图，描述其工作原理； 将10H存入00H单元，绘制状态图。

答：（1）存储器EM 由一片6116RAM 构成，其高三位接地，低8位与地址总线相连，寻址空间为1K；存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。
（2）EMEN与连接数据总线的74HC245的E端相连，控制存储器是否连接数据总线。
（3）EMWR与CK通过或门连接至6116的W端，前者低电平时CK上升沿时数据被写入。
（4）EMRD连接6116的G端，其低电平且EMWR高电平时，数据被读出。

2．μPC打入实验中，从DBUS输入数据22H，打入μPC寄存器的值应为多少？结合工作原理图对结果进行分析。
答：打入μPC的值应为20H。
由下面μPC工作原理图可知，指令IBUS[7:0]的高6位被接到μPC 预置的高6位，μPC 预置的低两位被置为0。DBUS中数据22H，即00100010B，打入μPC之中仅是其高6位，低2位为0（00100000B），即20H。

二、程序设计题（本题共1小题，每题20分，共20分）
1．编写并汇编程序，计算1 + 3 + 5 + … + 19。要求程序放入（10H），结果放入（00H）。
答：地址 汇编代码 机器代码 解释
10H MOV A, #00H 7C00H 累加器置零
12H MOV R0, #01H 8C01H 1->R0(被加数)
14H MOV R1, #0AH 8D0AH 循环次数->R1
15H ADD A, R0 10H R0+A->A
16H MOV R2, A 82H A->R2
17H MOV A, R1 71H R1->A
18H SUB A, #01H 3C01H A-1->A
1AH JZ #24H A424H 循环次数为零则退出
1CH MOV R1, A 81H A->R1
1DH MOV A, R0 70H R0->A
1EH ADD A, #02H 1C02H A+2->A
20H MOV R0, A 80H A->R0(被加数自增2)
21H MOV A, R2 72H R2->A（取出累加和）
22H JMP 15H AC15H 循环做加法
24H MOV A, R2 72H R2->A（取出累加和）
25H MOV 00H, A 8800H A->00H（累加和存入（00H）

三、应用设计题（本题共2小题，每题20分，共40分）
1．运用ABEL语言设计3/8线译码器。
答：MODULE DECODER38
TITLE ‘DECODER38’
DECLARATIONS
I2,I1,I0 PIN;
O7,O6,O5,O4,O3,O2,O1,O0 PIN ISTYPE 'COM';
TRUTH_TABLE
([ I2,I1,I0 ]->[ O7,O6,O5,O4,O3,O2,O1,O0 ])
[ 0,0,0 ] -> [ 0,0,0,0,0,0,0,1 ];
[ 0,0,1 ] -> [ 0,0,0,0,0,0,1,0 ];
[ 0,1,0 ] -> [ 0,0,0,0,0,1,0,0 ];
[ 0,1,1 ] -> [ 0,0,0,0,1,0,0,0 ];
[ 1,0,0 ] -> [ 0,0,0,1,0,0,0,0 ];
[ 1,0,1 ] -> [ 0,0,1,0,0,0,0,0 ];
[ 1,1,0 ] -> [ 0,1,0,0,0,0,0,0 ];
[ 1,1,1 ] -> [ 1,0,0,0,0,0,0,0 ];
END

2．设计指令ADD A，#*的微指令，详细叙述设计。
答：本指令为立即数加法指令，立即数加可分两步。
（1）T1状态，微指令C7FFEFH：从EM中读出立即数，送到DBUS并存入W 中。
a. 从EM中读数，EMRD应有效；读EM的地址由PC输出，PCOE要有效；
b. 读出的数据要送到DBUS，EMEN应有效；
c. 数据存入W 中，WEN应有效。
（2）T0状态，微指令CBFF90H：执行加法，并将结果存入A中，同时执行取指。
a. 执行加法操作，S2S1S0 的值应为000，结果无需移位直接输出到DBUS，X2X1X0 的值应为100；
b. 从DBUS 将数据再存入A中，AEN应有效；
c. ABUS 和IBUS空闲，取指可并行执行，即以PC 为地址，从EM 中读出下条将要执行指令的机器码，并打入IR和uPC中，因此EMRD、PCOE、IREN 应有效。
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