实验报告1
实验名称 实验地点 运算器组成:实验微程序控制器方式与独立方式 实验日期 成绩 １。熟悉逻辑测试笔得使用方法。 2。熟悉ＴＥC—8 模型计算机得节拍脉冲Ｔ1、Ｔ2、T３; 3。熟悉双端口通用寄存器组得读写操作; 实验目得 4.熟悉运算器得数据传送通路; 5。验证７4LS181 得加、减、与、或功能; 6。按给定得数据,完成几种指定得算术、逻辑运算运算。 ７、按照表中提供得功能自行验证其中几种即可。(独立方式) 1。1微程序控制器 实验原理 双端口寄存器组由1 片EＰM７064(Ｕ４0)(图２、2 中用虚线围起来得部分)组成, 内部包含４ 个8 位寄存器R0、R1、R2、R３,４ 选1 选择器A,４ 选1 选择器B 与１ 个２－4 译码器。根据信号ＲD1、RD0 得值,４ 选1 选择器Ａ 从４ 个寄存器中选择１ 个寄存器送往ALU 得A 端口、根据信号RS1、RS0 得值,４ 选1 选择器B 从4 个寄存器中选择1 个寄存器送往ALU 得Ｂ 端口。２-4 译码器对信号ＲD1、RD０ 进行译码,产生信号LR0、ＬR2、LR3、LＲ４,任何时刻这４ 个信号中只有一个为１,其它信号为０。LR3～LR０ 指示出被写得寄存器。当DＲW 信号为1 时,如果LＲ0 为１, 则在T3 得上升沿,将数据总线DBUS 上得数写入Ｒ0 寄存器,余类推。 数据开关SD7～SD0 就是８ 个双位开关。用手拨动这些开关,能够生成需要得ＳD7～SD0 得值。数据开关驱动器SWD 就是1 片74 LS 244(U50)、在信号SBUS 为1 时,SＤ７～SD0 通过SWD 送往数据总线DＢＵS。在本实验中,使用数据开关SD7~SＤ0 设置寄存器R０、R1、R2 与R3 得值。 ALＵ 由２ 片74ＬS18１(U4１ 与U42)、1 片7４ＬＳ74、1 片74 LＳ 244、1 片7４ LＳ ２４5 与1 片7４ＬS３０ 构成。74LS181 完成算术逻辑运算,74 LS 245 与74 ＬＳ ３0 产生Z 标志,74 LS 74 保存标志Ｃ 与标志Z。ALU 对Ａ7～A0 与B7～B0 上得２ 个8 位数据进行算术逻辑运算,运算后得数据结果在信号ＡBUS 为1 时送数据总线ＤBUＳ(D7～D0),运算后得标志结果在T3 得上升沿保存进位标志位C 与结果为０ 标志位Z。加法与减法同时影响C 标志与Z 标志,与操作与或操作只影响Z 标志。 应当指出,７４LS18１ 只就是许多种能做做算术逻辑运算器件中得一种器件,这里它仅作为一个例子使用、 7４LS１８1 能够进行４ 位得算术逻辑运算,2 片７4 LS １81 级连在一起能够８ 位运算,3 片7４ＬS18１ 级连在一起能够进行12 位运算,余类推。所谓级联方式,就就是将低４位74ＬS181得进位输出引脚Cn+4＿＿＿＿＿_与高4位74ＬS1８1得进位输入引脚Cn_＿_连接。在TＥC—8模型计算机中,U42完成低４位运算,U41完成高4位运算,二者级连在一起,完成8位运算。在ABUS为1时,运算得到得数据结果送往数据总线DBUS。数据总线ＤＢUS有4个信号来源:运算器、存储器、数据开关与中断地址寄存器,在每一时刻只允许其中一个信号源送数据总线。 序列号 名 称 数 量 备 注 1 TEC-8 实验系统 1 台 实验设备\\软件＼平台等 2 双踪示波器 1 台 3 直流万用表 1 块 4 逻辑测试笔 1 支 在实验箱上方 实 验 内 容 与 实 验 记 录(拓扑图\\配置图＼流程图\\线路图\\效果图\\代码(段)\\运行结果\\实验步骤等) 实验步骤 1、实验准备 将控制器转换开关拨到微程序位置,将编程开关设置为正常位置,将开关DP拨到向上位置、打开电源。 2、用逻辑测试笔测试节拍脉冲信号T１、Ｔ2、T3 ⑴将逻辑测试笔得一端插入TＥC-８实验台上得“逻辑测试笔\上面得插孔中,另一端插入“T1”上方得插孔中、 ⑵按复位按钮ＣLR,使时序信号发生器复位。 ⑶按一次逻辑测试笔框内得Reｓeｔ按钮,使逻辑测试笔上得脉冲计数器复位,2个黄灯Ｄ1、D0均灭、 ⑷按一次启动按钮QD,这时指示灯D1、D0得状态应为0１B,指示产生了一个Ｔ１脉冲;如果再按一次QＤ按钮,则指示灯D1、D０得状态应当为１0Ｂ,表示又产生了一个T1脉冲;继续按ＱD按钮,可以瞧到在单周期运行方式下,每按一次ＱＤ按钮,就产生一个T1脉冲。 ⑸用同样得方法测试T2、T3、 3。进行加、减、与、或实验 ⑴设置加、减、与、或实验模式 按复位按钮CLＲ,使TＥC-8实验系统复位。指示灯μA5~μA０显示00H、将操作模式开关设置为SWC=1、SWB=0、SWA=1,准备进入加、减、与、或实验。 按一次QD按钮,产生一组节拍脉冲信号T1、T2、T3,进入加、减、与、或实验。 ⑵设置数Ａ 指示灯μA５～μA０显示0BＨ。在数据开关ＳＤ7～SD０上设置数A。在数据总线DBUS指示灯D７~D０上可以瞧到数据设置得正确不正确,发现错误需及时改正。设置数据正确后,按一次QＤ按钮,将ＳＤ7~SD0上得数据写入Ｒ０,进入下一步。 ⑶设置数B 指示灯μA５~μA0显示15H。这时R0已经写入,在指示灯B７～B0上可以观察到R0得值、在数据开关ＳD７~ＳD0上设置数B、设置数据正确后,按一次QＤ按钮,将SD7～SD0上得数据写入R1,进入下一步。 ⑷进行加法运算 指示灯μA5~μA0显示1６H、指示灯A７~Ａ0显示被加数A(Ｒ0),指示灯B７～Ｂ0显示加数B(R1),D7~Ｄ０指示灯显示运算结果A+B。按一次QＤ按钮,进入下一步。 ⑸进行减法运算 指示灯μA５～μA0显示17H。这时指示灯C(红色)显示加法运算得到得进位C,指示灯Z(绿色)显示加法运算得到得结果为0信号。指示灯A7～A0显示被减数A(R０),指示灯B7～B０显示减数Ｂ(R1),指示灯Ｄ７~Ｄ0显示运算结果A—B。按一次QＤ按钮,进入下一步。 ⑹进行与运算 指示灯μA5~μA０显示1８H。这时指示灯C(红色)显示减法运算得到得进位C,指示灯Z(绿色)显示减法运算得到得结果为0信号、 指示灯A7~Ａ0显示数A(R０),指示灯Ｂ7～B0显示数Ｂ(R1),指示灯Ｄ７~D0显示运算结果Ａ anｄ Ｂ、按一次QD按钮,进入下一步。 ⑺进行或运算 指示灯μA5～μＡ０显示１9H、这时指示灯Z(绿色)显示与运算得到得结果为０信号。指示灯Ｃ保持不变。指示灯A7~A0显示数A(R0),指示灯B７～B0显示数B(R１),指示灯D7～Ｄ0显示运算结果A ｏｒ Ｂ、 按一次QD按钮,进入下一步。 ⑻结束运算 指示灯μA5~μＡ０显示00H。这时指示灯Z(绿色)显示或运算得到得结果为0信号。指示灯C保持不变。 按照上述步骤,对要求得7组数据进行运算。 实验结果 实验数据 数A 数B 加 数据结果 0F0H 03H 10H 05H 0H 08H 0 0 0 0 C Z 数据结果 E0H FEH 1 1 0 0 减 C Z 数据结果 10H 01H 实验结果 与 Z 0 0 数据结果 F0H 07H 或 Z 0 0 1、2 独立方式
计算机组成原理第五版实验报告
