多思计组（计算机组成原理上机实验）：第七实验 微程序控制器

简介：
本实验为《计算机组成原理》课程中的微程序控制器设计与实现，旨在通过多思计组平台加深学生对指令集架构及微程序控制的理解和实践操作能力。 在学习计算机组成原理的过程中，微程序控制器是理解硬件工作方式的重要环节。该控制器通过一系列的微指令序列来实现复杂的控制逻辑，并涉及对这些微指令进行编码、存储及执行的过程。微程序控制器中的所有控制信号都由控制存储器（Control Memory, CM）内的微程序生成，而后者定义了各个微操作的具体执行顺序。 实验七“微程序控制器”的主要目标是通过实践来深入理解该单元的设计原理和运行机制。这项任务需要使用多种电子元件，包括EPROM 2716C3、逻辑门（如AND门与OR门）、定时器以及开关及LED灯等组件。其中，EPROM用于存储关键的微程序；而各种类型的逻辑门负责实现基本的逻辑运算；定时器则确保信号能够以预定的时间间隔准确传输；最后，开关和LED灯为用户提供操作输入并指示电路的工作状态。 实验过程中，学生需要将这些元件连接起来构建一个完整的微程序控制器。例如，在某些情况下，会将某个逻辑门的输出端口与定时器相连，并由后者控制LED的状态变化以展示整个系统的运作情况。此外，还可能涉及对EPROM进行编程、设计组合逻辑电路以及通过开关输入信号等步骤。 实验的一个重要方面是利用微指令来实施各种不同的操作命令。例如，在特定时钟周期内将一个寄存器中的内容转移到另一个寄存器中，或是从内存读取数据并发送至算术逻辑单元（ALU）进行处理。设计这些微操作的执行顺序和组合方式，构成了构建有效微程序控制器的核心任务之一。 通过这项实验，学生不仅能够深入理解微程序控制器的工作原理，并且还能提高解决实际问题的能力，为后续学习计算机组成原理奠定坚实的基础。整个过程中需要熟悉各种元件的特点与功能、了解它们在电路中的作用以及如何协同工作以实现复杂的控制逻辑。同时还需要学会读取和应用电路图来进行实验板的搭建及调试工作。