内容发布更新时间 : 2024/5/18 7:53:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4. 地址寄存器

地址寄存器AR1（U37）和AR2（U27、U28）提供双端口存储器的地址。AR1是一片GAL22V10，具有加1功能，提供双端口存储器左端口的地址。AR1从数据总线DBUS接收数据。AR1的控制信号是LDAR1和AR1_INC。当AR1_INC=1时，在T4的上升沿，AR1的值加1；当LDAR1=1时，在T4的上升沿，将数据总线DBUS的数据打入地址寄存器AR1。AR2由2片74HC298组成，有两个数据输入端，一个来自程序计数器PC，另一个来自数据总线DBUS。AR2的控制信号是LDAR2和M3。M3选择数据来源，当M3=1时，选中数据总线DBUS；当M3=0时，选中程序计数器PC。LDAR2控制何时接收地址，当LDAR2=1时，在T2的下降沿将选中的数据源上的数据打入AR2。 5. 指令寄存器

指令寄存器IR是一片74HC374（U20）。它的数据端从双端口存储器接收数据（指令）。当LDIR=1时，在T4的上升沿将来自双端口存储器的指令打入指令寄存器IR保存。指令的操作码部分送往控制器译码，产生各种所需的控制信号。大多数情况下，指令的操作数部分应连到寄存器堆（用户自己连接），选择参与运算的寄存器。在某些情况下（条件转移指令时），指令的操作数部分也参与新的PC的计算。

本实验系统设计了12条基本的机器指令，均为单字长（8位）指令。指令功能及格式如表2所示。表2中的X代表随意值；RS1、RS0指的是寄存器堆的B端口选择信号RS1、RS0；RD1、RD0指的是寄存器堆的A端口选择信号RD1、RD0，不过由于运算结果需写回，因此它也同时指WR1、WR0，用户需将它们对应连接。另一点需说明的是，为了简化运算，指令JC D中的D是一个4位的正数，用D3 D2 D1 D0表示。

机器指令格式

名 称 加法 减法 乘法 逻辑与

助 记 符 ADD Rd,Rs SUB Rd,Rs MUL Rd,Rs AND Rd,Rs 功 能 Rd+Rs?Rd Rd-Rs?Rd Rd*Rs?Rd Rd&Rs?Rd 指令格式 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 0 0 0 0 RS1 RS0 RD1 RD0 0 0 0 1 RS1 RS0 RD1 RD0 0 0 1 0 RS1 RS0 RD1 RD0 0 0 1 1 RS1 RS0 RD1 RD0 10 存数 取数 无条件转移 条件转移 停机 中断返回 开中断 关中断 STA Rd,[Rs] LDA Rd,[Rs] JMP [Rs] JC D STP IRET INTS INTC Rd?[Rs] [Rs]?Rd [Rs]?PC 若C=1，PC+D?PC 若C=0，PC+1?PC 暂停运行 返回断点 允许中断 禁止中断 0 1 0 0 RS1 RS0 RD1 RD0 0 1 0 1 RS1 RS0 RD1 RD0 1 0 0 0 RS1 RS0 × × 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 D3 D2 × × × × × × × × D1 D0 × × × × × × × × 6. 时序发生器

时序发生器产生计算机模型所需的时序。时序电路由一个1MHz晶体震荡器、2片GAL22V10（U6和U7）组成，位于控制存储器的右边。根据本机设计，执行一条微指令需要4个节拍脉冲T1、T2、T3、T4，执行一条指令通常需要取指、送操作数、运算、写结果四个节拍电位W1、W2、W3、W4，因此本机的基本时序如下：

MFT1T2T3T4

W1W2W3W4 ?ù±?ê±Dòí?11