[发明专利]一种用于计算机硬件实验微处理器的嵌入式运行控制逻辑

权利要求书

1.一种用于计算机硬件实验微处理器的嵌入式运行控制逻辑，其特征在于包括机器指令单步结束标志移位寄存器、运行控制命令移位寄存器、断点数据移位寄存器、运行状态控制器、机器指令单步结束判断逻辑和断点匹配逻辑；

所述机器指令单步结束标志移位寄存器用于存放实验微处理器机器指令单步结束判断标志；

所述运行控制命令移位寄存器用于存放微处理器运行控制命令；

所述断点数据移位寄存器用于存放断点数据；

所述运行状态控制器采用自动机的方式产生实验微处理器的复位信号、实验微处理器运行控制信号以及机器指令单步结束判断逻辑和断点匹配逻辑的使能信号；

所述机器指令单步结束判断逻辑根据实验微处理器和运行状态控制器的当前状态，向运行状态控制器发送当前机器指令执行结束标志；

所述断点匹配逻辑根据实验微处理器和运行状态控制器的当前状态，向运行状态控制器发送断点匹配标志；

所述机器指令单步结束标志移位寄存器、运行控制命令移位寄存器和断点数据移位寄存器依次连接在一个移位寄存器组中，数据由信息传递逻辑以移位的方式写入。

2.如权利要求1所述的用于计算机硬件实验微处理器的嵌入式运行控制逻辑，其特征在于，所述运行状态控制器包含两个自动机，一个自动机产生实验微处理器的复位信号，另一个自动机可实现实验微处理器的单时钟脉冲运行、连续运行、停止运行、微指令单步运行、机器指令单步运行、微指令断点运行、机器指令断点运行等7种运行方式；

单时钟脉冲运行方式：使运行控制信号有效，实验微处理器进入运行状态，一个处理器时钟周期后释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；

连续运行方式：使运行控制信号一直有效，实验微处理器进入运行状态，直至运行控制逻辑接收到停止运行命令时，释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；

停止运行方式：使运行控制信号无效，实验微处理器进入停止状态，此运行控制功能仅在连续运行控制下起作用；

微指令单步运行方式：使运行控制信号有效，实验微处理器进入运行状态，两个处理器时钟周期后，释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；

机器指令单步运行方式：使运行控制信号有效，实验微处理器进入运行状态，直至检测到实验微处理器已执行完本条机器指令时，释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；

微指令断点运行方式：使运行控制信号有效，实验微处理器进入运行状态，直至检测到实验微处理器已执行完毕所设置的断点微指令时，释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；实验人员发送此条命令之前，需要提前设置断点微指令；

机器指令断点运行方式：使运行控制信号有效，从而使实验微处理器进入运行状态，直至检测到实验微处理器已执行完毕所设置的断点机器指令时，释放运行控制信号，实验微处理器进入停止状态；实验人员发送此条命令之前，需要提前设置断点指令。

3.如权利要求1所述的用于计算机硬件实验微处理器的嵌入式运行控制逻辑，其特征在于，所述断点匹配逻辑包括Bp解码器、微指令断点比较器、机器指令断点比较器和选择器，其中，Bp解码器根据断点数据的格式对断点数据进行解析；微指令断点比较器负责微指令断点匹配；机器指令断点比较器负责机器指令断点匹配；选择器对微指令断点比较器和机器指令断点比较器的输出进行选择输出。

4.如权利要求1所述的用于计算机硬件实验微处理器的嵌入式运行控制逻辑，其特征在于，所述机器指令单步结束判断逻辑包括StepEndFlag寄存器和比较器，其中StepEndFlag寄存器存放由机器指令单步结束标志移位寄存器传递的机器指令运行结束判断标志，比较器根据当前微指令地址和机器指令运行结束判断标志判断当前机器指令是否执行结束。