電腦群組成原理課設——我自己親手寫了機器指令和微指令

前言：2014年12月，大二上學期，電腦群組成原理課程設計，我當年親手寫了一些機器指令，甚至設計出了一些微指令（擴充指令集，寫到控制儲存空間裡面），想想都覺得我當年好厲害。。。

PS. 剛剛寫完微機介面課程設計報告，微機介面讓我回想起了一年多前的電腦群組成原理。我把當時的照片和報告都找了出來，溫習了一下~ 設計微指令

x86有一套複雜指令集(CISC)，每一條複雜指令背後由若干條微指令組成。

在本次課程設計中，我在實驗箱已有的8086的微指令集的基礎上，擴充了自己寫的7條微指令。

圖：我擴充的微指令，需要寫到控制儲存空間中 編寫的機器指令

這不是C，不是C++，不是Java，而是機器語言。沒錯，就是0、1序列。

圖：最上面3條機器指令是依據我擴充的7條微指令設計出來的“新的機器指令”。下面一排機器指令，是一段完整的程式。這個程式最終應該輸出”9119”、”9108”、”9107”、”0011” 運行結果

運行結果完美符合預期

總結

通過本次實驗，我深入瞭解了微指令的“奧妙”。

從微指令的設計到實現，我已經基本上完全弄明白了。本次實驗中，微指令有 24 位。I0~I5 是下地址，指向下一條微指令的地址；I6~I8 是 F3 表示測試；I9~I11 表示 F2， I12~I14 表示F1，用來控制寄存器；I15~I23 用來表示微指令的功能（比如：加減法，相與或者相或）。

微指令與機器指令的關係，我現在更是理解透徹了。在實驗中，我們組員單步調試（也就是按下脈衝訊號），一步一步跟蹤微地址燈的變化，從而一步一步觀察什麼時候執行哪一條微指令。課本上面說得很輕鬆：一條機器指令對應一段微程式，一段為微程式就是一系列微指令。但是，只有做實驗：親手設計微程式碼；親手串連線路；遇到問題時親手解決難題才能夠真正理解電腦群組成原理的精髓。 完整的課程設計報告

本部落格節選自課程設計中的一個實驗。課程設計總共有4個實驗完整的報告在這裡。下載連結，猛戳這裡，不要積分