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学生课程实验报告书 13级计算机与信息科学系软件工程专业 130 3班学号 3138907308 姓名王明渊 2014 --2015 学年第2学期实验项目: 微程序控制器组成实验实验时间: 实验原理: (任务) 一、实验目的 1.掌握时序产生器的组成原理。 2.掌握微程序控制器的组成原理。二、实验电路 1.时序发生器本实验所用的时序电路见图 3.4 。电路由一个 500KHz 晶振、 2片 GAL22V10 、一片 74LS390 组成, 可产生两级等间隔时序信号 T1-T4 、 W1-W3 , 其中一个 W由一轮 T1-T4 组成, 相当于一个微指令周期或硬连线控制器的一拍,而一轮 W1-W3 可以执行硬连线控制器的一条机器指令。另外, 供数字逻辑实验使用的时钟由 MF 经一片 74LS39 0 分频后产生。图 3.4 时序信号发生器本次实验不涉及硬连线控制器, 因此时序发生器中产生 W1-W3 的部分也可根据需要放到硬连线控制器实验中介绍。产生时序信号 T1-T 4 的功能集成再图中左边的一片 GAL22V1 0中, 另外它还产生节拍信号 W1-W3 的控制时钟 CLK1 。该芯片的逻辑功能用 ABEL 语言实现。其源程序如下: MODULE TIMER1 TITLE ‘ CLOCK GENERATOR T1-T4 ’ CLK = C; “ INPUT MF, CLR, QD, DP, TJ, DB PIN 1..6; W3 PIN 7; “ OUTPUT T1, T2, T3, T4 PIN 15..18 ISTYPE ‘ REG ’; CLK1 PIN 14 ISTYPE ‘ COM ’; QD1, QD2, QDR PIN ISTYPE ‘ PEG ’; ACT PIN ISTYPE ‘ COM ’;S= [T1, T2, T3, T4, QD1, QD2, QDR]; EQUATIONS QD1 := QD; QD2 := QD1; ACT = QD1 & !QD2; QDR := CLR & QD # CLE & QDR; T1 := CLR & T4 & ACT # CLR & T4 & !(DP # TJ# DB & W3) & QDR; T2 := CLR & T1; T3 := CLR & T2; T4 := !CLR # T3 # T4 & !ACT & (DP # TJ# DB & W3) # !QDR; CLK1 = T1 # !CLR & MF; S.CLK = MF; END 节拍电位信号 W1-W3 只在硬连线控制器中使用,产生 W 信号的功能集成在右边一片 GAL22V10 中,用 ABEL 语言实现。其源程序如下: MODULE TIMER2 //头部 TITLE ‘ CLOCK GENERATOR W1-W3 ’ DECLARATIONS //说明部 CLK = C; “ INPUT CLK1, CLR, SKIP PIN 1..3; “ OUTPUT W1, W2, W3 PIN 16..18 ISTYPE ‘ REG ’; W= [W1, W2, W3]; EQUATIONS //逻辑描述部 W1 := CLR & W3; W2 := CLR & W1 & !SKIP; W3 := !CLR #W2 # W1 & SKIP; W.CLK = CLK1; END TIMER2 //结束部左边 GAL 的时钟输入 MF 是晶振的输入,频率为 500KHz 。 T1-T 4 的脉宽为 2us 。 GLR 实际上是控制台的 CLR# 信号,因为 ABEL 语言的书写关系改为 CLR ,仍为低有效。 CLR #= 0将系统复位,此时时序停在 T4 、 W3 , 微程序地址为 000000B 。建议每次试验台加电后,先按 CLR# 复位一次。实验台上 CLR# 到时序电路的连接已连好。对时序发生器 TJ 输入引脚的连接要慎重,当不需要暂停微程序的运行时,将它接地;如果需要的话,将它与微程序控制器的输出微命令 TJ 相连。 QD( 启动) 是单脉冲信号,在 GAL 中用时钟 MF 对它进行了同步,产生 QD1 和 QD2 。 ACT 表达式为 QD1 & !QD2 ,脉宽为 2us 。 QDR 是运行标志, QD 信号使其置 1, CLR# 将其置 0。 DB( 单步)、 DP( 单拍) 是来自实验台的二进制开关模拟信号。当 TJ=0、 DB = 0、 DP =0时,一旦按下 QD 键,时序信号 T1-T4 周而复始的发送出去,此时机器处于连续运行状态。当 DP =1、 TJ=0、 DP =0 时, 按下 QD 键, 机器将处于单拍运行状态, 此时只发送一组 T1 、 T2 、 T3 、 T4 时

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