多思计组（计算机组成原理上机实验）：实验7 微程序控制器

在计算机组成原理的学习中，微程序控制器是理解计算机硬件工作原理的关键部分。微程序控制器的基本功能是通过一组微指令序列来实现复杂的控制逻辑，这通常涉及到对微指令的编码、存储和执行。在微程序控制器中，控制信号是由控制存储器（Control Memory，简称CM）中的微程序产生，这些微程序定义了微操作的执行序列。实验7“微程序控制器”的目的，是通过上机实验深入理解微程序控制单元的设计原理和工作方式。 实验涉及多种电子元件，例如EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）2716C3，这是一种可擦可编程只读存储器，通常用于存储微程序。逻辑门（如AND门、OR门）是构成数字电路的基本组件，它们能够根据输入的逻辑电平产生特定的输出，从而实现简单的逻辑运算。定时器（SequeTimer）用于控制电路中信号的时序，保证信号能按照预定的时间间隔准确地进行传递。开关（Switch）和LED（Light Emitting Diode）则是用户交互和状态指示的重要组件。通过开关的通断状态可以输入不同的控制信号，而LED的亮灭则可以直观地显示电路的工作状态。 在实验中，将通过连接和配置这些组件，构建一个完整的微程序控制单元。例如，一个典型的连接可能是将某个逻辑门的输出连接到定时器的输入端，定时器再控制LED的显示，从而反映电路的工作状态。实验中，可能会设计一系列的实验步骤，比如对EPROM进行编程，以便存储微指令序列，然后通过逻辑门构建组合逻辑电路，并通过开关进行输入信号的控制。观察LED灯的亮灭情况来验证整个微程序控制器的工作效果。 此外，实验可能还会涉及到如何利用微指令来实现对不同微操作的控制。例如，微指令可能会指定在某个时钟周期内将某个寄存器的内容加载到另一个寄存器中，或者将内存中的数据移动到ALU进行处理。这些微操作的执行顺序和组合，就是微程序控制器需要精心设计和编排的。而实验7的目标，就是通过实际操作，让学生能够更好地掌握这些设计方法，并理解微程序控制器在计算机系统中的实际应用。 在整个实验过程中，学生需要熟悉各种电子元件的特性和功能，理解它们在电路中的作用，以及它们是如何协同工作以实现复杂的控制逻辑。学生还需要学会阅读和理解电路图，并能够根据电路图进行实验板的搭建和调试。通过这个实验，学生不仅能够深入理解微程序控制器的工作原理，而且能够提升自己解决实际问题的能力，为进一步学习计算机组成原理打下坚实的基础。