实验报告1
实验原理
实验名称 运算器组成：实验微程序控制器方式和独立方式 实验地点 实验日期 成绩 1. 熟悉逻辑测试笔的使用方法。 2. 熟悉TEC-8模型计算机的节拍脉冲 T1、T2、T3; 3. 熟悉双端口通用寄存器组的读写操作； 实验目的 4. 熟悉运算器的数据传送通路； 5. 验证74LS181的加、减、与、或功能； 6. 按给定的数据，完成几种指定的算术、逻辑运算运算。 7. 按照表中提供的功能自行验证其中几种即可。 （独立方式） 1.1微程序控制器 双端口寄存器组由1片EPM7064（U40）（图2.2中用虚线围起来的部 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和1个2-4译码器。根据信号RD1 RD0的值， 4选1选择器A从4个寄存器中选择1个寄存器送往ALU的A端口。 根据信号RS1 RS0的值，4选1选择器B从4个寄存器中选择1个 寄存器送往ALU的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指示出被写的寄存器。当 DRW言号为1时， 如果LR0为1，则在T3的上升沿，将数据总线DBUS上的数写入R0寄 存器，余类推。
数据开关SD7~SD0是 8个双位开关。用手拨动这些开关，能够生成 需要的SD7~SD0的值。数据开关驱动器 SWD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和R3的值。 ALU 由 2 片 74LS181(U41 和 U42)、1 片 74LS74、1 片 74 LS 244、1 片 74 LS 245禾口 1片74LS30构成。74LS181完成算术逻辑运算，74 LS 245禾口 74 LS 30产生Z标志，74 LS 74保存标志C和标志Z。ALU对 A7~A0和B7~B0上的2个8位数据进行算术逻辑运算，运算后的数据 结果在信号ABUS为1时送数据总线DBUS(D7~D0,运算后的标志结果 在T3的上升沿保存进位标志位 C和结果为0标志位Z。加法和减法 同时影响C标志和Z标志，与操作和或操作只影响 Z标志。
应当指出，74LS181只是许多种能做做算术逻辑运算器件中的一种 器件，这里它仅作为一个例子使用。
74LS181能够进行4位的算术逻辑运算，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，就是将低 4位74LS181的进位输出引脚Cn+4_ —与高4位
74LS181的进位输入引脚CFL_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，运算得到的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、数据开关和中断地 址寄存器，在每一时刻只允许其中一个信号源送数据总线。
丿予列号 名称 数量 备注 1 实验设备 软件平台 等 TEC-8实验系统 2 3 双踪示波器 直流力用表 1台 1台 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将逻辑测试笔的一端插入 TEC-8实验台上的“逻辑测试笔”上面的插孔中，另一 端插入“ T1”上方的插孔中。
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的 Reset按钮，使逻辑测试笔上的脉冲计数器复位， 2个 黄灯D1、D0均灭。
⑷按一次启动按钮 QD这时指示灯D1、D0的状态应为01B,指示产生了一个T1脉 冲；如果再按一次 QC按钮，则指示灯D1、D0的状态应当为10B,表示又产生了一 个T1脉冲；继续按QD按钮，可以看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用同样的方法测试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。指示灯口 A5~^ A0显示00H。将操作模 式开关设置为SWC=1 SWB=O 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
指示灯口 A5~^ A0显示0BH在数据开关SD7~SD上设置数A在数据总线DBUS 指示灯D7~D0上可以看到数据设置的正确不正确，发现错误需及时改正。设置数据 正确后，按一次QD按钮，将SD7?SDC上的数据写入R0,进入下一步。 ⑶设置数B
指示灯口 A5?口 A0显示15H。这时R0已经写入，在指示灯 B7~B0上可以观察到 R0 的值。在数据开关SD7?SD上设置数B。设置数据正确后，按一次Q□按钮，将SD7~SD0 上的数据写入R1,进入下一步。
⑷进行加法运算
指示灯口 A5?口 A0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
指示灯口 A5?口 A0显示17H。这时指示灯C(红色)显示加法运算得到的进位 C,指 示灯Z(绿色)显示加法运算得到的结果为 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
指示灯口 A5?口 A0显示18H。这时指示灯C(红色)显示减法运算得到的进位 C,指 示灯Z(绿色)显示减法运算得到的结果为 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?DC显示运算 结果A and B。按一次QC按钮，进入下一步。 ⑺进行或运算
指示灯卩A5?卩A0显示19H。这时指示灯Z(绿色)显示与运算得到的结果为 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
计算机组成原理第五版实验报告
