實(shí)驗(yàn)三數(shù)據(jù)通路總線實(shí)驗(yàn)

1、賣驗(yàn)三數(shù)據(jù)通路(總線J賣膾一、實(shí)繪目的()將玖端D通用寺存器堆和玖端D存紡器棧塊聯(lián)機(jī)；(2)進(jìn)一步熟悉計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通路；(3丿拿握數(shù)字送輯電路中故障的一般規(guī)律，以及排除故障的一般原則和方法； (4丿鍛嫁分析問題與解決問題的能力，在出現(xiàn)故障的情況下，獨(dú)立分析故障 現(xiàn)象，并排除故障。二、賓繪電珞圖8示出了數(shù)據(jù)通路賣臉電路圖，它是將玖端D存緒春賣膾核塊和一個(gè)雙羯 D通用寺存容堆棋塊(RF丿連接在一翅形成的。玖端D存赭器的指令端D不參 與本決實(shí)瞼。通用寺存容堆連接運(yùn)算器棋塊，本賣驗(yàn)涉及其中的操作救寺存容 DR2。由于玖端d存緒器RAM是三總輸出，因而可以將它直接連摟到數(shù)據(jù)總統(tǒng) DBUS上。此外，DBU

2、5上還連接著玖端d通用寺存容堆。這樣，寫入存儲(chǔ)器的 救據(jù)可由通用寺存衆(zhòng)提供，而從存儲(chǔ)賽RAM讀出的數(shù)據(jù)也可送列通用疥存麥堆 保存。玖端d存赭器RAM已淮.存赭器原理實(shí)驗(yàn)中做過介紹，DR2運(yùn)算器實(shí)膾中使 用過。通用寺存器堆RF (U32J由一個(gè)ISP1016賣現(xiàn)，功能上與兩個(gè)4住的 MC14580并聯(lián)構(gòu)成的寺存器堆類似。RF舍四個(gè)8佞的通用疥存器RO、Rl, R2、 R3,帶有一個(gè)寫入端D和兩個(gè)輸出端D,從而可以同肘寫入一路數(shù)據(jù)，讀出兩 路救據(jù)。寫入端d取名為WR端d,連摟一個(gè)8住的暫存孑存器(U14丿ER,這 是一個(gè)74HC374o輸出端d取名為RS端d (B端d丿.RD羯d (A端d ),

3、連接運(yùn)算器棋塊的兩個(gè)操作救孑存器DR1. DR2。RS端d (B端d丿的數(shù)據(jù)輸出 還可通過一個(gè)8位的三態(tài)門RSO fU15J直接向DBUS輸出。玖端d通用寺存容堆模塊的技制信號(hào)中，RSI、RSO用于選掙從RS端d (B 端d丿鎮(zhèn)出的通用芳存麥，RD1、RDO用于選擇從RD端d (A端d)鎮(zhèn)出的通 用寺存器。而WR1, WRO則用于選擇從 WR端d寫入的通用寺存容。WRD是 寫入技制信號(hào)，當(dāng)WRD = 1肘，在T2上升沿的肘刻，將皙存寺存器ER中的數(shù) 據(jù)寫入通用寺存器堆中由WR1, WRO逸中的寺存器；當(dāng)WRD=O肘，ER中的 數(shù)據(jù)不寫入通用寺存森中。LDER傳號(hào)控制ER從DBUS寫入數(shù)據(jù)，當(dāng)L

4、DER=1 肘，在T4的上升沿，DBUS上的數(shù)據(jù)寫入ER。RS_BUS#信號(hào)則控制RS羯d列 DBUS的輸出三態(tài)門，是一個(gè)低電平有效信號(hào)。以上控制信號(hào)各勺連棲一個(gè)二進(jìn) 制開關(guān)KOKI5。.范文DELS擰制IM號(hào)圖8(a) 數(shù)據(jù)通路總體圖圖8(b) 數(shù)據(jù)通路實(shí)臉電路圖三.矣繪設(shè)備fl) TEC-4計(jì)算機(jī)組成原理賣殮儀一臺(tái)(2)直流萬用表一只(4)邏輯測試筆一支B、實(shí)繪任務(wù)()將賣殮電路與技制臺(tái)的有關(guān)信號(hào)進(jìn)行線路連接，方比同前面的實(shí)驗(yàn)。(2) 用8住救據(jù)開關(guān)向RF中的四個(gè)通用寺存賽分別置入以下數(shù)據(jù):R0二OFH, R1 = FOH, R2 = 55H, R3=AAHo給RO置入OFH的步驟是:先用

5、8住數(shù)碼開關(guān)SWOSW7將OFH置入ER,并且選擇WR1=0、 WR0=0, WRD=1,再將ER的數(shù)據(jù)蓋入RF。給其他通用寺存器置入救據(jù)的步騾與此湊似。(3) 分別將R0至R3中的數(shù)據(jù)同肘讀入到DR2寺存器中和DBUS上，觀疼其數(shù)據(jù)是否是存入R0 至R3中的數(shù)據(jù)，并訶錄教據(jù)。其中DBUS上的救據(jù)可直搖用指示燈顯示，DR2中的數(shù)據(jù)可通過運(yùn)算 器ALU,用直通方式將其送往DBUS。(4丿用8住救碼開關(guān)SWOSW7向AR1送入一個(gè)地址OFH,然后將R0中的OFH寫入雙端d RAM。 用同樣的方法，傢次將R1至R3中的數(shù)據(jù)寫入RAM中的FOH, 55H, AAH單元。(5) 分別將RAM中AAH單元

6、的數(shù)據(jù)寫入RO, 55H單元的救據(jù)寫入R1, FOH單元寫入R2, OFH單元寫入R3。然后將R3, R2, R1, R0中的數(shù)據(jù)鎮(zhèn)岀到DBUS上，通過指示燈臉證鎮(zhèn)岀的數(shù)據(jù) 是否正確，并訶錄數(shù)據(jù)。(6) 進(jìn)行RF并行輸入輸出試殮。1. 選掙RS端d (B端d丿對應(yīng)RO, RD端d (A端d丿對應(yīng)Rl, WR端d對應(yīng)R2,并使WRD=I, 觀疼并行輸入輸出的結(jié)果。選擇RS端d對應(yīng)R2,驗(yàn)證創(chuàng)才的寫入是否生效。訶錄教據(jù)。2. 保特RS端d (B羯d丿和WR端d同肘對應(yīng)R2, WRD=1,而ER中置入新的數(shù)據(jù)，觀疼并 行輸入輸出的結(jié)果，RS羯d輸出的是叩的還是新的數(shù)據(jù)？(7) 在數(shù)據(jù)傳送過程中，發(fā)現(xiàn)

7、了什么故障？如何克服的？五、賓絵步嗽與賣缺結(jié)系0) IAR_BU5#VCC,禁止中浙地址寺存衆(zhòng)IAR向數(shù)據(jù)總線DBU5送數(shù)據(jù)。CER接GND,禁止存赭 器右端d工作。ARINC接GND,禁止AR1加1。52接GND, S1接GND, SO接VCC,使運(yùn)算各 ALU處于直通方無。M2接GND,使DR2選掙寺存器堆RF作救據(jù)來諫。置DP = 1, DZ二0, DB =0,使實(shí)驗(yàn)糸統(tǒng)開機(jī)后處.于單柏狀恚。K0 接 SW_BUS#, K1 搖 RS_BU5#, K2 接 ALU_BUS, K3 接 CEL#, K4 接 LRW, K5 接 LDAR1, K6 摟 LDDR2, K7 接 LDER, K

8、8 接 RSO, K9 接 RSI, K10 接 RDO, K11 掛 RD1, K12 棲 WRO, K13 搖 WR1, K14 接 WRD。合上電源。換CLR#按鈕，使實(shí)驗(yàn)糸統(tǒng)處于初始狀態(tài)。(2)向RF中的四個(gè)通用扌存星分劇置入救堀令 KI CRS_BUS#J = 1, K2 (ALU_BUS丿=0, K3 (CEL#丿=1, K4 (LRW) =1, K5 fLDARIJ =0, K6 (LDDR2) =0, K8 (RSO) = 0, K9 fRSIJ = 0, K10 (RDO丿=0, K11 (RD1J =0, KI2 fWROJ =0, KI3 fWRl)二 0, K14 CW

9、RD丿=0。令 KO (SW_BUS#丿=0, K7 (LDER丿=1。置 SW7SWO 為 OFH,換一次 QD 按鈕，將 OFH 寫 入暫存孑存器 EQ。令 K7 (LDERJ =0, K14 fWRDJ = , K12 fWRO) =0, KI3 (WR1J = 0,按 一次QD換鈕,將OFH (A. ER中丿寫入R0寺存器。令 KO (SW_BUS#丿二0, K7 (LDER丿=1。置 SW7SW0 為 FOH,按一次 QD 按鈕，將 FOH 寫 入暫存孑存器 ER。令 K7 (LDERJ =0, K14 (WRD丿=1, K12 CWROJ =1, K13 (WR1J 二 0,按 次

10、QD換鈕，將FOH fER中丿寫入R1孑存森。令 KO (SW_BUS#丿=0, K7 (LDER丿=1。置 SW7SW0 為 55H,按一次 QD 按鈕，將 55H 寫入皙存孑存器 ER。令 K7 (LDER丿=0, K14 (WRD丿=1, K12 (WROJ =0, K13 (WR1) = 1, 按一次QD按鈕，55H (A. ER中丿寫入R2孑存器。令 KO (SW_BUS#丿=0, K7 (LDER丿二 1。置 SW7SW0 為 AAH,按一次 QD 按鈕，將 AAH 寫入皙存孑存器 ER。令 K7 (LDER丿=0, K14 (WRDJ = 1, K12 (WROJ =1, K13

11、 (WR1J = 1, 按一次QD按鈕，將AAH (A. ER中丿寫入R3寺存器。(3) 分別將R0至R3中的救據(jù)同肘讀入到DR2寺存衆(zhòng)中和DBUS上，觀疼其數(shù)據(jù)是否是存入R0至 R3中的數(shù)據(jù)。1. 令 KO (SW_BUS#丿=1, K2 (ALU_BUS丿=0, K3 (CEL#丿=1, K4 (LRW丿=1, K5 (LDAR1 丿=0, K6 CLDDR2J 二 0, K7 (LDER丿=0, K10 CRDOJ 二 0, K11 (RD1J 二 0, K12 (WR0) =0, K13 CWR1J =0, K14 (WRD丿=0。將開關(guān)IR/DBUS至于DBUS伐置。令KI (RS_

12、BUS#丿二0,使寺存器堆中的數(shù)據(jù)送DBUS總線。 令K8 fRSOj =0, K9 fRSlJ =0, R0中的數(shù)據(jù)通過B端d送DBUS ,數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示OFH。令 K8 (RSO丿=1, K9 fRSlJ二0, R1中的救據(jù)通過B羯d送DBUS,數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示FOH。令K8(RSO丿=0, K9 (RSlj = 1, R2中的數(shù)據(jù)通過B端d送DBUS,救據(jù)指示燈應(yīng)顯示55H。令K8 (RSO丿 =1, K9 (RS1丿=1, R3中的救據(jù)通過B端d送DBUS,數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示AAH。2. 令 K0 (SW_BUS#丿=1, KI (RS_BUS#丿=1, K3 (CEL#丿=1, K4

13、 fLRWJ =1, K5 (LDAR1J=0, K7 CLDERJ =0, K8 (RSOJ =0, K9 (RS1J =0, K12 CWROJ =0, K13 (WR1J 二 0, K14 (WRDJ = 0o將開關(guān)IR/DBUS至于DBUS後置。令K2 (ALU_BUS) = 1,使運(yùn)算器ALU的運(yùn)算結(jié)黑送DBUS 總統(tǒng)。由于52接GND, S1接GND, S0接VCC, aIu做直通運(yùn)算，因此DBUS數(shù)據(jù)指示燈顯示的是 DR2 寺存彖的值。令 K10 (RD0丿=0, K11 (RD1 丿=0, K6 (LDDR2丿=1,按一次 QD 按鈕,R0 中的數(shù)據(jù)通HA端d送入DR2, DB

14、US數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示OFH。令K10 (RD0丿=1, Kll (RD1J = 0, K6(LDDR2)= 1,按一次QD按鈕，R1中的數(shù)據(jù)通過A端o送入DR2, DBUS數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示FOH。 令K6 (LDDR2丿=1, K10 (RD0丿=0, Kll (RD1丿=1,按一次QD換鈕,R2中的數(shù)據(jù)通HA羯 d 送入 DR2, DBUS 數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示 55Ho 令 K10 fRDOJ =1, Kll (RD1J =1, K6 (LDDR2丿= 1,換一次QD按鈕，R3中的數(shù)據(jù)通HA端d送入DR2, DBUS數(shù)據(jù)指示燈應(yīng)顯示AAH。(4) 將R0、R1, R2, R3中的數(shù)據(jù)依次送入存

15、綺器OFH、FOH, 55H、AAH單元。令 K2 (ALU_BUS丿=0, K5 fLDARl)二 0, K6 (LDDR2丿=0, K7 (LDER丿=0, K10 (RD0丿 二0, Kll CRD1J =0, K12 fWROJ =0, K13 fWRIJ =0, K14 (WRDJ =0。置 AR1/AR2 開關(guān)到 AR1 佞置。令 KI (RS_BUS#丿=1, K0 CSW_BUS#丿二 0, K5 (LDAR1 丿=1, K3 (CEL#) = 1,置SW7SW0為OFH,按一次QD按鈕，將AR1置為OFH,地址指示燈應(yīng)顯示OFH。 令K0 (SW_BUS#丿=1, KI (R

16、S_BUS#丿=0,禁止數(shù)據(jù)開關(guān)SW7-SW0送DBUS,允許寺存容堆送 數(shù)據(jù)總統(tǒng) DBUS。令 K5 (LDAR1)二 0, K8 (RS0) =0, K9 (RS1J 二 0, K3 fCEL#) =0, K4 CLRWJ =0,按一次QD按鈕，將RO中的數(shù)據(jù)寫入存赭器OF H單元。置 AR1/AR2 開關(guān)到 AR1 佞置。令 KI (RS_BUS#丿=1, KO CSW_BUS#丿二 0, K5 (LDAR1 丿=1, K3 CCEL#) = 1,置SW7SW0為FOH,按一次QD按鈕，將AR1置為FOH,地址指示燈應(yīng)顯示FOH。 令KO (SW_BUS#丿=,KI (RS_BUS#丿=

17、0,禁止數(shù)據(jù)開關(guān)SW7-SW0送DBUS,允許寺存器堆送 數(shù)據(jù)總統(tǒng) DBUS。令 K5 CLDAR1J =0, K8 (RSOJ =1, K9 (RS1 丿二 0, K3 (CEL#丿=0, K4 CLRW) =0,按一次QD按鈕，將R1中的數(shù)據(jù)寫入存憐器F0H單元。置 AR1/AR2 開關(guān)到 AR1 佞置。令 KI (RS_BUS#丿=1, KO CSW_BUS#丿二 0, K5 (LDAR1 丿=1, K3 1CEL#丿=1,置SW7SW0為55H,按一次QD按鈕，將AR1置為55H,地址指示燈應(yīng)顯示55H。 令KO (SW_BUS#丿=,KI (RS_BUS#丿=0,禁止數(shù)據(jù)開關(guān)SW7-

18、SW0送DBUS,允許寺存器堆送 數(shù)據(jù)總統(tǒng) DBUS。令 K5 CLDAR1J =0, K8 (RSOJ =0, K9 (RS1J = 1, K3 (CEL#丿=0, K4 CLRW) =0,按一次QD按鈕，將R2中的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器55H單元。置 AR1/AR2 開關(guān)到 AR1 位置。令 KI (RS_BUS#丿=1, KO CSW_BUS#丿二 0, K5 (LDAR1 丿=1, K3 (CEL#丿二1,置SW7SW0為AAH,按一次QD按鈕，將AR1置為AAH,地址指示燈應(yīng)顯示 AAHo令KO (SW_BUS#丿=1, KI (RS_BUS#丿=0,禁止數(shù)據(jù)開關(guān)SW7-SW0送DBUS,允

19、許孑存 器堆送數(shù)據(jù)總統(tǒng) D0US。令 K5 (LDAR1 丿=0, K8 (RSOJ =1, K9 fRSIJ =1, K3 (CEL#丿=0, K4 (LRW丿二0,換一次QD按鈕，將R3中的救據(jù)寫入存赭器AAH單元。(5)將RAM中AAH、55H. FOH. OFH單元的數(shù)據(jù)依次寫入RO、R1, R2, R3。然后將R3、R2、 R1、R0中的數(shù)據(jù)鎮(zhèn)岀到DBUS上，通過指示燈繪證讀出的數(shù)據(jù)是否正確。1. 令 KI (RS_BUS#丿=1, K2 (ALU_BUS丿=0, K6 (LDDR2丿二 0, K8 fRSOJ =0, K9 (RS1J =0, K10 (RDOJ =0, Kll (

20、RD1 丿=0。令 K0 (SW_BUS#丿=0, K5 fLDARIJ = 1, K3 (CEL#丿=1, K14 fWRDJ =0,置 SW7SW0 為 AAH,按一次 QD 按鈕，將 AR1 置為 AAH。令 K14 (WRDJ =0, K0 (SW_BUS#丿=1, K3 (CEL#) 二0, K4 (LRW丿=1, K5 (LDAR1J 二 0, K7 (LDER丿=1,按一次 QD 按鈕，將存綺器 AAH 單元 的彖讀出，寫入到暫存寺存器ER。令K0 (SW_BUS#丿二1, K5 (LDAR1J = 0, K7 (LDERJ =0, K3 (CEL#丿=1, K14 fWRDJ

21、=1, K12 fWRO) =0, KI3 fWRlj = 0,按一次 QD 按鈕，將 ER 中的數(shù)據(jù)寫入R0。令 K0 (SW_BUS#丿=0, K5 fLDARIJ = 1, K3 (CEL#丿=1, K14 fWRDJ =0,置 SW7SW0 為 55H,按一次 QD 按鈕，將 AR1 蓋為 55H。令 K14 (WRD) =0, K0 (SW_BUS#丿=1, K3 (CEL#) 二0, K4 CLRWJ =1, K5 (LDAR1J =0, K7 (LDER丿=1,按一次 QD 按鈕，將存綺器 55H 單元 的家讀出，寫入到暫存寺存器ER。令K0 (SW_BUS#丿=1, K5 (L

22、DAR1丿=0, K7 (LDER丿=0, K3 (CEL#丿=1, K14 fWRDJ =1, K12 fWROJ =1, KI3 CWR1J =0,換一次 QD 按鈕，將 ER 中的數(shù)據(jù)寫入RE令 K0 (SW_BUS#丿=0, K5 fLDARIJ = 1, K3 (CEL#丿=1, KI4 fWRDJ =0,置 SW7SW0 為 FOH,按一次 QD 按鈕，將 AR1 置為 FOHo 令 K14 fWRDJ =0, K0 (SW_BUS# 丿=1, K3 (CEL# 丿 =0, K4 (LRWJ =1, K5 (LDAR1J =0, K7 (LDERJ =1,按一次 QD 按鈕，將存綺

23、器 F0H 單元 的家讀出，寫入到暫存寺存器ER。令K0 (SW_BUS#丿二1, K5 (LDAR1丿=0, K7 (LDER丿=0, K3 (CEL#丿二1, K14 CWRDJ 二1, K12 CWR0丿=0, K13 fWRlJ =1,按一次 QD 按鈕，將 ER 中的數(shù)據(jù)寫入R2。令 K0 (SW_BUS#丿=0, K5 fLDARIJ = 1, K3 (CEL#丿二1, K14 (WRD丿=0,置 SX/7-SW0 為 OFH,按一次 QD 按鈕，將 AR1 置為 OFHo 令 K14 fWRDJ =0, K0 (SW_BUS#丿=1, K3 (CEL#丿 =0, K4 (LRWJ

24、 =1, K5 (LDAR1J =0, K7 (LDERJ =1,按一次 QD 按鈕，將存綺器 OFH 單元 的家讀出，寫入到皙存寺存器ER。令KO (SW_BUS#丿=1, K5 (LDAR1J = 0, K7 (LDER丿=0, K3 fCEL#)二1, K14 CWRDJ =1, K12 (WR0) =1, K13 CWR1J =1,按一次 QD 按鈕，將 ER 中 的數(shù)據(jù)寫入R3。2. 令 KO fSW_BU$#丿=1, K2 (ALU_BUS丿=0, K3 (CEL#) = 1, K4 (LRWJ 二1, K5 (LDAR1J =0, K6 (LDDR2丿=0, K7 (LDER丿=

25、0, K10 (RD0丿=0, K11 (RD1J 二 0, K12 fWROJ =0, K13 (WR1) = 0 , K14 CWRD丿=0。將開關(guān) IR/DBUS 至于 DBUS 伐置。令 KI (RS_BUS#丿=0, K8 (RSOJ =0, K9 (RS1 丿=0,數(shù) 據(jù)指示燈顯示R0的值,應(yīng)為AAHo令K8 fRSOJ = 1, K9 (RS1J = 0,數(shù)據(jù)指示燈顯示R1的值,應(yīng) 為55H。令K8 (RSOJ = 0, K9 fRSIJ = 1,數(shù)據(jù)指示燈顯示R2的值，應(yīng)為F0H。令K8 (RSOJ = 1, K9 (RSlj = 1,數(shù)據(jù)指示燈顯示R3的值，應(yīng)為OFHo(6)

26、進(jìn)行RF并行輸入輸出試臉1. 選擇RS端d (B羯d丿對應(yīng)R0, RD端d (A端d丿對應(yīng)Rl, WR端d對應(yīng)R2,并使WRD=1, 觀秦并行輸入輸岀的結(jié)果。選擇RS端d對應(yīng)R2,臉證創(chuàng)才的寫入是否生數(shù)。令K3(CEL#) = I, K4(LRW) = I, K5(LDAR1)=0。將開關(guān) IR/DBU5 至于 DBUS 住置。令 K0(SW_BUS#)=0, KI(RS_BUS#) = I, K2(ALU_BUS)=0, K6(LDDR2)=0, K7(LDER) = I, KI4(WRD)=0。將 SW7-SW0 置為 35H,換一次 QD 按鈕，將 35H 寫 入皙存孑存器ERo令 KO(SW_BUS#)=I, K1(RS_BUS#)=0, K2(ALU_BUS)=0, K14(WRD)=I, K6(LDDR