【上海大学计算机组成原理实验报告】五、机器语言程序实验

news2024/11/23 1:07:43

一、实验目的

  1. 理解计算机执行程序的实际过程。

  2. 学习编制机器语言简单程序的方法。

二、实验原理

  1. 根据实验指导书的相关内容,指令的形式化表示是指采用一种规范化的符号系统,以更清晰、精确地描述和表示指令的逻辑功能和操作步骤。

  2. 汇编是一种编程语言,用于将人可读的符号化指令(汇编指令)翻译成计算机可执行的机器指令。汇编过程依赖于一张符号对应表,将汇编指令映射到相应的机器指令的二进制数形式。这个过程使得编程更容易理解和进行逻辑思维。

三、实验内容

实验任务一:编写并运行机器语言程序

R1中的数值左移n次送OUT,其中nR2中的数值。(指令码从10开始)

(1)实验步骤

  1. 注释仪器,打开电源,手不要远离电源开关,随时准备关闭电源,注意各数码管、发光管的稳定性,静待10秒,确信仪器稳定、无焦糊味。
  2. 设计汇编指令:

在这里插入图片描述

  1. 设置实验箱进入EM模式,ADR1022,依次设置DB

  2. 设置实验箱进入uPC模式。设置uPC=00PC=10;按NX三次,设R0=00,R1=01,R2=02,连续按下STEP键,观察实验结果。

  3. 记录实验结果。

(2)实验现象
在这里插入图片描述

OUTR1显示04R2显示00.

(3)实验结论

通过一系列正确的设计,我们成功地完成了“将R1中的数值左移n次送OUT”操作功能的实现。

实验任务二:编写并运行机器语言程序

完成R3=R0×R1,结果送OUT。(指令码从30开始)

(1)实验步骤

  1. 设计汇编指令:

在这里插入图片描述

  1. 按Reset键初始化系统,并设置实验箱进入EM模式。ADR303D,依次设置DB

  2. 设置实验箱进入uPC模式。设置uPC=00PC=30;按NX三次,设R0=10,R1=02,连续按下STEP键,观察实验结果。

  3. 记录实验结果,关闭实验箱电源。

(2)实验现象
在这里插入图片描述

OUTA显示40R2显示00.

(3)实验结论

通过一系列正确的设计,我们成功地完成了“R3=R0×R1后结果送OUT”操作功能的实现。

四、建议

  1. 在测试程序时,可以在每次执行下一步操作前事先确定理想情况下的结果,如实际操作与理想情况不符则当前操作出现了问题。

  2. 在程序实现之后,可以进一步考虑有没有可以优化的地方,比如能够通过改进循环来简化程序结构。

五、体会

通过此次实验,让我初步学会了如何编制机器语言的简单程序,也加深了我对计算机执行程序的实际过程的理解,巩固了理论知识,为进行下一次实验打下了扎实基础。

六、思考题

建立“中文汇编指令”需要哪些条件?

  1. 符号定义:确定每个中文符号对应的操作或指令。

  2. 操作码规范:设计规范的操作码来用于表示不同的指令。

  3. 指令格式:指令的格式应该简洁规范,易于理解和使用。

  4. 寄存器定义:定义寄存的中文名称,以明确其用途。

  5. 寻址方式:确定如何用中文确定寻址方式,以便指明指令的操作对象。

  6. 工具支持:需要存在相应的软件,能将中文汇编指令翻译成机器可执行的指令。

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