系統(tǒng)總線(xiàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 課程名稱(chēng) 計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu) 項(xiàng)目名稱(chēng) 具有基本輸入輸出功能的總線(xiàn)接口實(shí)驗(yàn) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 同組人員 無(wú) 實(shí)驗(yàn)日期 2015-10-24 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解總線(xiàn)的概念及其特性；2.掌握控制總線(xiàn)的功能和應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖與分析2.1 實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖及分析由于存儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備最終是要掛接到外部總線(xiàn)上，所以需要外部總線(xiàn)提供數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)以及控制信號(hào)。在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，外部總線(xiàn)分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)，分別為外設(shè)提供上述信號(hào)。外部總線(xiàn)和CPU內(nèi)總線(xiàn)之間通過(guò)三態(tài)門(mén)連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外總線(xiàn)的分離和對(duì)數(shù)據(jù)流向的控制。地址總線(xiàn)可以為外部設(shè)備提供地址信號(hào)和片選信號(hào)。由地址總線(xiàn)的高位進(jìn)行譯碼，系統(tǒng)的I/O地址空間被分為四個(gè)區(qū)，如圖所示： 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于MEM和外設(shè)的讀寫(xiě)操作，還需要一個(gè)讀寫(xiě)控制邏輯，使得CPU能控制MEM和I/O設(shè)備的讀寫(xiě)，實(shí)驗(yàn)中的讀寫(xiě)控制邏輯如下圖所示：3、 數(shù)據(jù)通路圖及分析 (畫(huà)出數(shù)據(jù)通路圖并作出分析)在理解讀寫(xiě)控制邏輯的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)總線(xiàn)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所用總線(xiàn)傳輸實(shí)驗(yàn)框圖如下圖所示，它將幾種不同的設(shè)備掛至總線(xiàn)上，有存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序的控制它們，就可實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)信息傳輸。分析： 輸入設(shè)備將一個(gè)數(shù)打入RO寄存器； 輸入設(shè)備將另一個(gè)數(shù)打入地址寄存器； 將RO寄存器中的數(shù)寫(xiě)入到當(dāng)前地址的寄存器中； 將當(dāng)前地址的寄存器中的數(shù)用LED數(shù)碼管顯示。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析 4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如圖所示 輸入設(shè)備將11H打入RO寄存器 將RO中的數(shù)據(jù)11H打入寄存器01H單元 將當(dāng)前地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)寫(xiě)入到RO寄存器中 將RO寄存器中的數(shù)用LED數(shù)碼管顯示 4.2 結(jié)果數(shù)據(jù)分析 首先IN單元置00010001，K7，K6都置為1，WR/RD/IOM為011且LDAR置為0，將IN單元中的數(shù)寫(xiě)入RO中；接著將IN單元置00000001，K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫(xiě)入AR中；緊接著將K7、 K6都置為0，WR/RD/IOM為100且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫(xiě)入MEM中；然后將IN單元置00000001，K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫(xiě)入AR中；接著將K7、 K6都置為1，WR/RD/IOM為010且LDAR置為0，將MEM中的數(shù)寫(xiě)入RO中；最后將K7、 K6都置為0，WR/RD/IOM為101且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫(xiě)入OUT中,操作結(jié)束。五、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析、思考題與小結(jié)5.1實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析 實(shí)驗(yàn)要完整無(wú)錯(cuò)誤的進(jìn)行，首先要確保實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖連線(xiàn)的正確性才能確保在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)通路流向以及數(shù)據(jù)的的正確性，這樣才能到達(dá)實(shí)驗(yàn)的目的；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要理解每一步驟的原因，也加強(qiáng)自己的理解性和掌握程度；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中活樹(shù)會(huì)遇到線(xiàn)路正確但數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，這能很有可能是自己連接線(xiàn)路有問(wèn)題，所以在連接線(xiàn)路上一定要保證每條線(xiàn)是否正確。5.2思考題 IN_B=1、LDRO=1實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路？ 答：實(shí)現(xiàn)了IN單元到RO寄存器的數(shù)據(jù)通路。 如何實(shí)現(xiàn)IN單元的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)-BUS-AR-M的數(shù)據(jù)通路？ 答：K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫(xiě)入AR中。 如何實(shí)現(xiàn)RO-BUS-M(00100000B)的數(shù)據(jù)通路？ 答：將IN單元置為00100000，K7置為1，K6置為0；WR/RD/IOM為011，LDAR置為1,對(duì)IN單元進(jìn)行讀操作級(jí)即將數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)20H打入到地址寄存器AR中；再將將K7、 K6都置為0，WR/RD/IOM為100且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫(xiě)入MEM中即對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫(xiě)操作。 如何實(shí)現(xiàn)M-BUS-LED的數(shù)據(jù)通路？ 答：接著將K7、 K6都置為1，WR/RD/IOM為010且LDAR置為0，將MEM中的數(shù)寫(xiě)入RO中；最后將K7、 K6都置為0，WR/RD/IOM為101且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫(xiě)入OUT中。 IN_B、LDRO、W/R、CS、LED_B、W/R(LED)是什么？ 答：N_B：IN單元的輸入開(kāi)關(guān)；LDR0：控制K6即控制RO寄存器的輸入開(kāi)關(guān)；W/R：寫(xiě)或者讀輸入控制；CS：片選輸入；LED_B:OUT單元的輸出控制；W/R(LED)：LED顯示的寫(xiě)或者讀的輸入控制。 存放操作數(shù)的內(nèi)存地址是多少？ 答：內(nèi)存地址：00000001。5.3 小結(jié) 在本次實(shí)驗(yàn)中，由剛開(kāi)始的迷茫到最后的知其然知其所以然，這是我的最大收獲。剛開(kāi)始可能是因?yàn)榈谝淮谓佑|這方面的東西，所以不是很理解，對(duì)一些設(shè)備很陌生，擔(dān)心自己很難掌握這些知識(shí)點(diǎn)，后來(lái)隨著做實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增多，不懂的也慢慢理解了，難怪別人都說(shuō)計(jì)算機(jī)組成原理不懂的通過(guò)做實(shí)驗(yàn)也就明白了。當(dāng)然，在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)之前，預(yù)習(xí)是一定要的，這樣更能掌握實(shí)驗(yàn)的主要部分，以及操作流程，也能讓自己很快的上手，達(dá)到老師布置給我們的任務(wù)。相信在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中自己學(xué)到的東西會(huì)越來(lái)越多，收獲也成正比例增加。得分（百分制） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析評(píng)價(jià)課程名稱(chēng)計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)班 級(jí) 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)具有基本輸入輸出功能的總線(xiàn)接口實(shí)驗(yàn)時(shí) 間2015-10-24實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況分析： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分為五大部分：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?shí)驗(yàn)邏輯原理圖與分析；數(shù)據(jù)通路圖及分析；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析；實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析、思考題與小結(jié)。其主要核心部分在第四節(jié)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析，包含了實(shí)驗(yàn)的操作流程及數(shù)據(jù)的結(jié)果分析。當(dāng)然，其他部分也介紹了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模砑皩?shí)驗(yàn)步驟，并且加了一些原理圖使其更好地理解。 在實(shí)驗(yàn)報(bào)告最后還添加了實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析、思考題與小結(jié)部分，介紹了在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自己遇到的問(wèn)題及注意事項(xiàng)；思考題則是考察自己對(duì)本實(shí)驗(yàn)的掌握情況等問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及進(jìn)一步改進(jìn)措施： 在本次實(shí)驗(yàn)中，由剛開(kāi)始的迷茫到最后的知其然知其所以然，這是我的最大收獲。剛開(kāi)始可能是因?yàn)榈谝淮谓佑|這方面的東西，所以不是很理解，對(duì)一些設(shè)備