武 汉 工 程 大 学
计算机科学与工程学院
《计算机组成原理》实验报告
专业班级 学号 姓名 实验项目 实验类别 实验时间 实验地点 指导教师 实验二 寄存器和I/O实验 验证性 实验学时 2 实验目的及要求 类 别 实验表现 报告质量 说明： 实验目的： 熟悉通用寄存器的数据通路；了解通用寄存器的构成和运用 熟悉准双向I/O口的构成原理。 实验内容和要求： 1． 掌握通用寄存器R3~R0的读写操作；掌握准双向I/O口的输入输出特性。 2． 将实验原理、实验过程和结果写入报告，下次实验前交 3． 完成实验思考题 成 绩 评 定 表 评 分 标 准 按时出勤、遵守纪律 认真完成各项实验内容 填写内容完整、体现设计过程和结果；实验总结能体现问题和收获；认真地完成实验思考题 分值 得分 30分 70分 合 计 评阅教师： 日 期： 年 月 日
实 验 内 容 一、实验过程： 1.实验连线 K23~K0置“1”，灭M23~M0控位显示灯。然后按下表要求“搭接”部件控制电路。 连线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 信号孔 DRCK X2 X1 X0 XP SI RWR DI OP 接入孔 CLOCK K10(M10) 作用 单元手动实验状态的时钟来源 源部件译码输入端X2 有效电平 上升沿打入 三八译码 八中选一 低电平有效 低电平有效 K9(M9) 源部件译码输入端X1 K8(M8) 源部件译码输入端X0 K7(M7) 源部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址 K20(M20) K18(M18) K17(M17) K16(M16) 源寄存器地址：0=CX，1=DX 通用寄存器写使能 目标寄存器地址：0=CX，1=DX 目标部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址 2.寄存器的读写操作 ① 目的通路 当RWR=0时，由DI、OP编码产生目的寄存器地址，详见下表。 通用寄存器“手动／搭接”目的编码 目标使能 0 0 0 0 ② 通用寄存器的写入 通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h，操作步骤如下： 数据来源 I/O单元 K10~K7=1000 置数 I/O=XX11h K18~K16=000 寄存器 R0=11h 按【单拍】按钮 置数 I/O=XX22h K18~K16=001 寄存器 R1=22h 按【单拍】按钮 通用寄存器目的编址 功能说明 T ↑ ↑ ↑ ↑ R0写 R1写 R2写 R3写 0 0 1 1 0 1 0 1 RW(K18) DI(K17) OP(K16) 通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h，操作步骤如下： 《计算机组成原理》实验报告 -1-
数据来源 I/O单元 K10~K7=1000 置数 I/O=XX33h K18~K16=010 寄存器 R2=33h 按【单拍】按钮 置数 I/O=XX44h K18~K16=011 寄存器 R3=44h 按【单拍】按钮 二、实验结果： 思考题 1. 数据总线上通常连接多个输入输出设备（在实验中包含I/O UNIT,多个通用寄存器等等），怎样保证每个时刻只有一个设备往总线传送数据？ 答：总线的控制机构中设置有总线的判优和仲裁控制逻辑。 2. 下图为74LS374的引脚图。374 的输出端 1Q~8Q 可直接与总线相连。当三态允许控制端 OC为低电平时，374输出数据到负载或总线；当OC为高电平时，1Q~8Q呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当时钟端CLK脉冲上升沿的作用下，从1D~8D输入的数据被锁存到374内。 请分析图2-3-3中，G和IRd引脚分别和左图中的哪个引脚对应。并说明寄存器读、写的过程。 实 验 总 结 经过第一次试验的洗礼，这次实验比较顺畅，线不算多，几下就连完了，按着试验步骤操作第一次操作失败了，经过调整第二次顺利通过。如上图所示就是寄存器的读和写操作。
《计算机组成原理》实验报告 -2-
寄存器和IO实验(完整版)
