計組成原理實驗報告昆工信息工程與自動化學(xué)院

1、一. 實驗?zāi)康?1) 了解可編程外圍接口芯片8255(2) 理解數(shù)碼顯示譯碼器的作用。(3) 了解數(shù)據(jù)輸入輸出。(4) 學(xué)會使用數(shù)碼管的檢測及顯示譯碼器的使用。(5) 掌握七段顯示譯碼器的設(shè)計。二. 實驗原理及基本技術(shù)路線圖(方框原理圖)接口電路docpu翼im7rihiaa0ir7irj6ir5doir4迄 8259ir3wrir2n<trirldhairdsp/eh三、所用儀器、材料（設(shè)備名稱、型號、規(guī)格等）tdn-cm+或tdn-cm+教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺。!1!實驗方法、步驟（1）按實驗原理電路圖連接好電路，確認無誤后打開電源。（2）打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b二0）,在input

2、device單元中輸入對應(yīng)的二進 制數(shù)據(jù)，打開led片選（led-b二0）,撥動led的w/r控制信號做1-0-1動作， 產(chǎn)生一個上升沿將總線上的數(shù)據(jù)打入到led 這時在output device單元中數(shù) 碼管上顯示的數(shù)據(jù)即為相應(yīng)的十六進制形式。五、實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計算等）在輸入單元輸入二進制數(shù)據(jù)00010111,然后打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b二0）, 打開led片選（led-b=0）,撥動led的w/r控制信號做1-0-1動作，產(chǎn)生一個 上升沿，這時數(shù)碼管上會顯示對應(yīng)的十進制數(shù)，即17o六、實驗結(jié)果、分析和結(jié)論引入總線，人人方便了各種設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸，輸入/輸出設(shè)備掛在總線上

3、， 能提高信息的交換量及cpu的運行速度，輸入設(shè)備發(fā)出指令，得到總線使用權(quán)， 輸出設(shè)備發(fā)出讀的請求，控制總線發(fā)出控制信號，將控制權(quán)交給輸出設(shè)備，這樣 輸出設(shè)備就能讀取到總線上的數(shù)據(jù)，數(shù)碼顯示管就能顯示輸入的數(shù)據(jù)。在這個實 驗中，我己大體了解數(shù)據(jù)輸入如何輸出、數(shù)碼顯示譯碼器的作用、學(xué)會使用數(shù)碼 管的檢測及顯示譯碼器的使用和人體上已基木掌握七段顯示譯碼器的設(shè)計，此次 實驗學(xué)到了很多東西，使之以后的學(xué)習(xí)更加的方便。實驗二：運算器一、實驗?zāi)康?1) 了解運算器的組成結(jié)構(gòu)。(2) 掌握運算器的工作原理。(3) 學(xué)習(xí)運算器的設(shè)計方法。(4) 掌握簡單運算器的數(shù)據(jù)傳輸通路。(5) 驗證運算功能發(fā)生器74ls

4、181的紐合功能。二、實驗原理及基本技術(shù)路線圖(方框原理圖)實驗中所用的運算器數(shù)據(jù)通路如圖圖2. 6-1所示，具中運算器由兩片 74ls181以并/串形式構(gòu)成8位字長的aluo運算器的輸出經(jīng)過一個三態(tài)門 (74ls245)和數(shù)據(jù)總線相連，運算器的兩個數(shù)據(jù)輸入端分別曲兩個鎖存器 (74ls273)鎖存，鎖存器的輸入連至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)("input device") 用來給出參與運算的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過一三態(tài)門(74ls245)和數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù) 顯示燈(“bus unit”)已和數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)據(jù)總線內(nèi)容。圖中已將用戶需耍連接的控制信號用圓圈標(biāo)明，具中除t4為脈沖信號

5、，其 他均為電平信號。由于實驗電路屮的時序信號均已接至“w/runit”的相應(yīng)時序 信號引出端，因此，在進行實驗時,只需將“w/runit”的t4接至“state unit” 的微動開關(guān)kk2輸出端，按動微動開關(guān)，即可獲得實驗所需的單脈沖，而s3、 s2、s、so、cn、m、lddr1、lddr2、alu13、swb 各電平控制信號用 “switch unit”中的二進制數(shù)據(jù)開關(guān)來模擬，其中5、alub、swb為低電平有效， lddrk lddr2為高電平有效。alu-bc(n+4)molddru t4 。 lddr2。t4c(n+4) f3 . f3alu(181) cnm a3. ao b

6、3boq7 q4 q3 qo dr2(273)d7 . dof3 f3 cnc(n+4) alu(181)m a3. ao b3b0aq7 q4 q3 qo dr1(273)d7 . do圖rrr-:態(tài)門245 1攵據(jù)開;運算器通路圖數(shù)據(jù)顯示燈b7 . bo74ls245a7 ao為控制運算器向內(nèi)總線上輸出運算結(jié)果，在具輸出端連接了一個三態(tài)門。若 要將運算結(jié)果輸出到總線上，則要將三態(tài)門74ls245的控制端alub置低電平。 否則輸出高阻態(tài)。數(shù)據(jù)輸入單元用以給出參與運算的數(shù)據(jù)，具中，輸入開關(guān)經(jīng)過一個三態(tài)門和 內(nèi)總線相連，該三態(tài)門的控制信號sw-b取低屯平時，開關(guān)上的數(shù)據(jù)就通過三態(tài) 門而送入總線

7、上?？偩€數(shù)據(jù)顯示燈與美總線和連，用來顯示內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)?？刂菩盘栔谐?t4為脈沖信號外，其他均為電平信號。由于實驗電路中的時序信號均己連至w/r nuit單元中的和對應(yīng)時序信號引 出端，因此，需要將單元中的t4接至start nuit單元中的微動開關(guān)kk2的輸出 端。在進行實驗時，按動微動開關(guān)，即可獲得實驗所需的單脈沖。對于單總線數(shù)據(jù)通路，做實驗時就要分時控制總線，即當(dāng)向dr1、dr2工作 暫存器打入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門打開，這時應(yīng)保證運算器輸出三態(tài)門關(guān)閉， 同樣，當(dāng)運算器輸出結(jié)果至總線時也應(yīng)保證數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門是關(guān)閉狀態(tài)。三、所用儀器.材料（設(shè)備名稱.型號、規(guī)格等）zy15compl2bb計

8、算機組成原理教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺，排線若干四、實驗方法、步驟（1）按圖算術(shù)邏輯實驗接線圖連接實驗線路，仔細檢查無課后，接通電 源。圖算術(shù)邏輯實驗接線圖（2）打開電源開關(guān)。（3）用輸入開關(guān)項暫存器dr1置數(shù)。 撥動輸入開關(guān)形成二進制數(shù)olloololo （數(shù)據(jù)顯示：燈亮為0,滅為1） 使 switch nuit 單元中的開關(guān) sw-b二0、alu-b二 1、lddr1二1、lddr2二0。 按動微動開關(guān)kk2,則將二進制數(shù)01100101置入dr1屮。（4）用輸入開關(guān)向暫存器dr2置數(shù)。 撥動數(shù)輸入開關(guān)形成二進制數(shù)10100111 sw-b二0、alu-b二 1 保持不變，改變 lddr1、lddr

9、2、使 lddr1 二0、lddr2二 1。 撥動微動開關(guān)kk2,則將二進制數(shù)10100111置入dr2中。（5）檢驗dr1和dr2中的數(shù)是否正確。 關(guān)閉數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門,打開alu輸出三態(tài)門，并使lddr1二0、lddr2二0, 關(guān)閉寄存器。 置s3、s2、si、so、m為1、1、1、1、1,總線顯示燈顯示dr1小的數(shù)。 置s3、s2、si、so、m為1、0、1、0、1,總線顯示燈顯示dr2中的數(shù)。（6）改變運算器的功能設(shè)置，觀察運算器的輸出。 sw-b=1> alu-b二0保持不變。 按表置s3、s2、si、s0、1、cn的數(shù)，并觀察總線顯示燈顯示的結(jié)果。 例如：置s3、s2、si、s

10、o、m、cn為1、0、0、1、0、1,運算器進行加法運 算。置s3、s2、si、so、m、cn為0、1、1、0、0、0,運算器進行減法運 算。（7）驗證74ls181的算術(shù)運算和邏輯運算功能。五、實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計算等）dr1dr2s3 s2 si s0m=0 （算術(shù)運算）m=1邏輯運算cn=l無進位cn=0有進位656565a7a7a7oooooooo1111oooo11oo11oo1o1o1o1of= (65)f= (e7)f= (7d)f= (ff)f= (a5)f= (27)f= (bd)f= (3f)f= (66)f= (e8)f=(7e)f= (00)f=(a6)f=

11、 (28)f=(be)f=(40)f=(9a)f=(18)f= (82)f= (00)f=(0a)f=(58)f=(c2)f=(40)10 0 0f= (3a)f=(8b)f=(bf)10 0 1f= (0c)f=(0d)f= (3d)10 10f= (a2)f=(a3)f= (a7)10 11f= (24)f=(25)f= (25)110 0f= (ca)f= (cb)f= (ff)110 1f= (40f=(4b)f=(70)1110f= (e2)f=(e3)f=(e7)1111f= (64)f=(65)f二(65)六.實驗結(jié)果、分析和結(jié)論我們熟悉并且懂得運算器的工作原理及控制這中運算的方

12、法，這個實驗使 用的是二進制運算器，可進行二進制代碼的16種邏輯運算，通過將s3、s2、s1、 so、m、cn置不同的值，我們驗證了它的16種邏輯功能，運算器可以實現(xiàn)加、 減、乘、除四則運算，還可以實現(xiàn)與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、求 補等操作，運算器處理的數(shù)據(jù)來自存儲器，處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)通常送回存儲器， 或暫時寄存在運算器中。從輸入單元輸入數(shù)據(jù)，分別寄存在暫存器中，然后輸入 到74ls181發(fā)生器中，實現(xiàn)各種運算功能。實驗三：存儲器一、實驗?zāi)康恼莆侦o態(tài)隨機存儲器ram工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法二、實驗設(shè)備tdn-cm+或tdn-cm+教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺三、實驗原理 實驗所用的半導(dǎo)體靜態(tài)存

13、儲器電路原理如圖所示，實驗屮的靜態(tài)存儲器 由一片6116 （2k*8）芯片構(gòu)成，具數(shù)據(jù)線連接至總線，地址線由地址鎖 存器（74ls273）給出。地址燈ad0ad7與地址線相連，顯示地址狀況。數(shù)據(jù)開關(guān)經(jīng)一個三態(tài)門（74ls245）連接至數(shù)據(jù)總線，分時給岀地址和數(shù) 據(jù)。cewet3ldart3sw-b圖存儲器實驗原理圖因地址寄存器為8位,所以接入6116芯片的地址為a7a0,而最高3 位a8a10接地，所以其實際容量只有256字節(jié)。6116芯片有三個控制線: ce（片選線）、0e（讀線）、we（寫線）。當(dāng)片選有效（ce二0）、0e=0時進行讀 操作，we=9時進行寫操作。本實驗中將0e常接地，在此

14、情況卜，當(dāng)ce二0、 we=0時進行讀操作，當(dāng)ce二0、we=1時進行寫操作，其寫時間與t3脈沖 寬度一致。實驗時將t3脈沖接至實驗板上時序電路模塊的ts3響應(yīng)插孔屮，其 脈沖寬度可調(diào)，其他電平控制信號由“switch unit”單元的的二進制開關(guān)模擬，期屮sw-b為低屯平有效,ldar為高電平有效。四、實驗方法、步矚(1) 形成時鐘脈沖信號t3。具體接線方法和操作步驟如下： 接通電源，用示波器接到反波信號源的輸出擦插孔h23調(diào)節(jié)電位器w1及w2,使h23端輸出實驗所期望的頻率和占空比的方波。 將時序電路模塊(state unit)單元中的0和信號單元(signalunit)中的h23排針相連

15、。 在時序電路模塊中有兩個二進制開關(guān)“stop”和“step”。將“stop” 開關(guān)置為“run”，“step”開關(guān)置為“exec”狀態(tài)時，按動微 動開關(guān)“start”，則ts3端輸岀連續(xù)的方波信號，此時調(diào)節(jié)電位器w1,使t3啊輸出實驗要求的脈沖信號。當(dāng)“stop”開關(guān)置為“run”狀態(tài)，“step”開關(guān)置為“step”狀態(tài)時，每按動一次微動開關(guān)start,則t3輸出一個單脈沖，其脈沖寬度與連續(xù)方式和同。(2) 按圖連接實驗線路，仔細檢查無誤后接通電源。signal unith23 寧state unit寧ts3 1w/r unit wezl匚二1 t3adj5d7 domain menb7

16、bo1_1rado ad7w/raddress unit1 ldara7 ao w/r cerhrh宀宀1sw-bldarceweswitch unitlbswj3 sw-binput device圖 靜態(tài)隨機存儲器實驗接線（3）寫存儲器。給存儲器的00、01、02、03、04地址單元屮分別寫入數(shù) 據(jù) 11h、 12h、 13h、 14h、 15h。由上面的存儲實驗原理圖（圖3.6-2）看出，由于數(shù)據(jù)和地址全由一個數(shù)據(jù) 開關(guān)給出，因此要分時的給出。下面的寫存儲器要分対個步驟：第一步寫入地址, 先關(guān)掉存儲器的片選（ce二1），打開地址鎖存器門控信號（ldar二0），打開數(shù)據(jù)開 關(guān)三態(tài)門（sw-b

17、=0）,由開關(guān)給出要寫入的存儲單元地址，按動start產(chǎn)生t3 脈沖將地址打入到地址鎖存器；第二步寫數(shù)據(jù)，關(guān)掉地址鎖存器門控信號 （ldar二0）,打開存儲器片選,使之處于寫狀態(tài)（ce=0,we=l）,由開關(guān)給出此單 元要寫入的數(shù)據(jù)，按動start產(chǎn)生t3脈沖將數(shù)據(jù)寫入到當(dāng)前的地址單元中，寫 其他單元依次循環(huán)上述步驟。寫存儲器流程如圖所示（以向00號單元寫入11h為例）。jjsw-b=0sw-b二1sw-b=0ce二1ldar二1sw-b二0ldar二0sw-b=1（4）讀存儲器。依次讀出第00、01、02、03、04號單元中的內(nèi)容，觀察上述各單元中的內(nèi) 容是否與前面寫入的一致。同寫操作類似，

18、讀每個單元也需要兩步：第一步寫地 址，先關(guān)掉存儲器的片選（ce=1），打開地址鎖存器門控制信號（ldar二1）,打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b二0），由開關(guān)給出要寫存儲單元的地址，按動start產(chǎn)生t3脈沖將地址打入到地址鎖存器；第二步讀存儲器，關(guān)掉地址鎖存器門控信號（ldar二0）,關(guān)掉數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b二1）,片選存儲器，使它處于讀狀態(tài)（ce二0、we二0），此時數(shù)據(jù)總線上顯示的數(shù)據(jù)即為從存儲器當(dāng)前地址屮讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容。讀其他單元依次循環(huán)上述步驟o讀存儲器操作流程如下圖所示（以從00號單元讀出11h數(shù)據(jù)為例）。sw-b=1_sw-b二0ce=1jsw-b=0ce=1ldar二1tgsw

19、-b=1ce=0 we=0ldar=0五、實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計算等）寫入第一個地址時，在輸入單元給出二進制地址00000000,打開地址鎖存 器，使可把地址打入地址鎖存器，地址燈顯示為00000000,然后輸入該單元存入 的數(shù)據(jù)00010001 （11h）,總線數(shù)據(jù)顯示燈應(yīng)顯示為00010001,打開存儲器片選, 使之處于寫操作，這樣11h便存入00號單元，依此類推，可將12h、13h、14h、 15h分別存入01、02、03、04地址單元，地址燈和總線數(shù)據(jù)顯示燈都分別顯示出 結(jié)果。讀存儲器時，當(dāng)用開關(guān)給出存儲單元地址時，地址燈會顯示，這時，打開 存儲器片選，使z處于讀狀態(tài)，此時數(shù)

20、據(jù)總線上顯示的數(shù)據(jù)即為從存儲器當(dāng)前地 址中讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容。六、實驗結(jié)果.分析和結(jié)論首先在做實驗時，不能有一點的馬虎，只要連錯一根線就會導(dǎo)致你的錯誤，所以 要菲常的細心。通過該實驗，我已大體掌握靜態(tài)隨機存儲器ram匚作特性及數(shù)據(jù)的讀/ 寫方法。同時還了解到儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩(wěn)態(tài)半導(dǎo)體電路或一個 cmos晶體管或磁性材料的存儲元，它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元 組成一個存儲單元，然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。一個存儲器中所有存儲單元可存放數(shù)據(jù)的總和稱為它的存儲容量，給出地址指令，就可以將數(shù)據(jù) 存入指定的地址單元。實驗四:總線傳輸實驗一、實驗?zāi)康?1) 理解總線的概念及其特

21、性(2) 掌握總線傳輸控制特性二、實驗原理及基本技術(shù)路線圖(方框原理圖)總線傳輸框如圖5.4-1所示，他將兒種不同的設(shè)備掛至總線上，有存儲器、 輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求 恰當(dāng)有序的控制它們，就可實現(xiàn)總線信息傳輸。圖5.41總線傳輸實驗框圖基本實驗要求如下：根據(jù)掛起在總線上的幾個基木條件，設(shè)計一個簡單的流程;1) 輸入設(shè)備將一個數(shù)打入r0寄存器。2) 輸入設(shè)備將另一個數(shù)打入地址寄存器。3) 將r0寄存器中的數(shù)寫入帶當(dāng)前的地址的寄存器中。4) 將當(dāng)前地址的寄存器中的數(shù)用le數(shù)碼管顯示。三、所用儀器、材料(設(shè)備名稱、型號、規(guī)格等)tdn-cm+或tdn-c

22、m+教學(xué)實驗系統(tǒng)一臺!1!ip步1)按照圖試驗接線圖進行連線。v/r(ari)= cs=o led-b=o w/r(led)=-|j-jsi-b =1r0-b=0v/r(arji)=：0 cs=ox丿cs= 1rq-b=1(2)實驗的具體操作步驟圖如圖所示。首先應(yīng)關(guān)閉所有三態(tài)門(sw-b二1, ro-b=1, led-b=1),并將關(guān)聯(lián)的信號置 為ldar二0, ldro二0, w/r(led)=1, w/r(led)=1.然后參照如下操作流程,先將數(shù) 據(jù)開關(guān)打入到r0中；然后繼續(xù)給開關(guān)置數(shù)，撥動ldr0控制信號做0-1-0動作, 產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到r0中；然后繼續(xù)給數(shù)據(jù)開關(guān)置數(shù)，撥動

23、ldar控制 信號做0-1-0動作產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到ar屮；關(guān)閉數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門, 打開ro寄存器輸出控制，使寄存器輸出，使寄存器處于寫狀態(tài)（w/r二0, cs二0）, 將r0中的數(shù)寫到存儲器中；關(guān)閉存儲器片選，關(guān)閉r0寄存器輸;ii,使存儲器處 于讀狀態(tài)（w/r=l, cs二0）,打開led片選，撥動led的w/r控制信號1-0-1 動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到led屮。五、實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù).圖表.計算等）打開輸出三態(tài)門，在輸入單元由開關(guān)給出耍保存的數(shù)據(jù)00010111 （17h）, 撥動控制信號ldro,可將數(shù)據(jù)打入到寄存器r0中，繼續(xù)給數(shù)據(jù)開關(guān)置數(shù)，這時 給出地址0000

24、0010 （02h）,拗 ldar控制信號，變將數(shù)據(jù)打入了地址寄存器ar 中，z后打開r0的輸出開關(guān)，將寄存器中的數(shù)據(jù)寫入到02單元的存儲器中，使 存儲器處于讀狀態(tài)，己讀出該存儲器中的數(shù)據(jù)，打開led片選，撥動w/r信號， 這時數(shù)碼顯示管上會顯示出17,即輸入到存儲器02單元保持的數(shù)據(jù)，六. 實驗結(jié)果、分析和結(jié)論該實驗我們做了，但是還有很多地方完成的不是很好，希望以后多加學(xué)習(xí)，它將 兒種不同的設(shè)備掛至總線上，有存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè) 備都需耍有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序的控制它們，就可實現(xiàn)總線信 息傳輸。在這個實驗屮，總線具有數(shù)據(jù)存在總線上的特性，總線傳輸主要有三態(tài)

25、 門控制，在和應(yīng)的操作下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和讀取，在輸入數(shù)據(jù)要有脈沖控制，總 線包含三個基本結(jié)構(gòu)：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。傳遞數(shù)據(jù)的過程是先尋 址，再傳遞數(shù)據(jù)。即先送一個地址信息，由寄存器根據(jù)這個地址，把微處理器要 讀取的數(shù)據(jù)寫到總線上，微處理器再讀取這個數(shù)據(jù)。整個過程由控制總線控制。 所以每次讀的數(shù)據(jù)是針對那個地址對應(yīng)的寄存器操作的，寫數(shù)據(jù)時一樣，先尋址, 再寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就寫入剛才尋址時的地址對應(yīng)的那個寄存器里去了。當(dāng)總線空閑（其他器件都以高阻態(tài)形式連接在總線上）且一個器件要與目的器件通信時，發(fā) 起通信的器件驅(qū)動總線，發(fā)出地址和數(shù)據(jù)。其他以高阻態(tài)形式連接在總線上的器 件如果收到（或能夠收到

26、）與自己相符的地址信息后，即接收總線上的數(shù)據(jù)。發(fā) 送器件完成通信，將總線讓出（輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)）。采用總線結(jié)構(gòu)不僅簡化了硬 件的設(shè)計、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還使系統(tǒng)擴充性、更新性能更好。實驗五：考核綜合實驗一、實驗?zāi)康模?）掌握運算器和存儲器的工作原理（2）學(xué)習(xí)設(shè)計運算器和存儲器的綜合電路圖（3）掌握簡單運算器的數(shù)據(jù)傳輸及靜態(tài)隨機存儲器的數(shù)據(jù)的讀/寫方法（4）將運算器和存儲器的功能結(jié)合起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲及運算二、實驗原理及基本技術(shù)路線圖（方框原理圖）5v gv60450reros ok q$ o實驗屮所用的運算黠數(shù)據(jù)通路及半導(dǎo)體靜態(tài)存儲器電路原理如圖所示 靜 態(tài)存儲器數(shù)據(jù)線接至數(shù)據(jù)總線，地址線出地

27、址鎖存器給出，地址燈顯示地址線狀 況，數(shù)據(jù)開關(guān)經(jīng)一個三態(tài)門連至數(shù)據(jù)總線，分時給出地址和數(shù)據(jù)。寄存器、輸出 設(shè)備掛至總線上，需要有三態(tài)輸出控制，當(dāng)總線上有數(shù)據(jù)時，就可以將總線上的 數(shù)據(jù)打入r0寄存器或是用led數(shù)碼管顯示。用兩片74ls181芯片來實現(xiàn)運算功 能，右方為低4位運算芯片，左方為高4位運算芯片，低位芯片的進位輸出端c （n+4）與高位芯片的進位輸入端5相連，使低4位產(chǎn)生的進位送進搞4位運算 中，兩個芯片的控制端sos3和m各自相連。6116芯片有三個控制線：ce （片選線）、0e （讀線）、we （寫線），實驗中將 0e常接地,當(dāng)ce二0、we二0時進行讀操作,ce二0、we=1時進

28、行寫操作，其寫時間 與t3脈沖寬度一致，將t3脈沖接至?xí)r序電路模塊的ts3,總線數(shù)據(jù)顯示燈已與 內(nèi)總線相連,用來顯示內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)。ro-b和ldro控制r0寄存器,led-b和 w/r控制led數(shù)碼管的顯示。利用地址取出存儲器中的兩個數(shù)據(jù)，分別用兩個數(shù)據(jù)暫存器dr1、dr2來鎖 存,耍將內(nèi)總線上的數(shù)據(jù)鎖存到dr1或dr2中，則鎖存器的控制端lddr1或lddr2 須為高電平，當(dāng)t4脈沖到來時，總線上的數(shù)據(jù)就被鎖存進dr1或dr2屮了，要 獲得所需單脈沖，要將“w/r unit”單元中的t4接至“state unit”開關(guān)kk2 的輸出端，單元中的輸出端連接一個三態(tài)門，控制運算器將結(jié)果輸出到總

29、線上，此時要使控制端alu-b置低電平，否則輸出高阻。對于單總線數(shù)據(jù)通路，要分時控制總線，即當(dāng)向dr1、dr2工作暫存器打入 數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門打開，這時應(yīng)保證運算器輸出三態(tài)門關(guān)閉；同樣，當(dāng)運 算器輸出結(jié)果至總線時也應(yīng)保證數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門是關(guān)閉狀態(tài)。sw-b> ldar、ce、we、ro-b. ldro、led-b、w/r、s3、s2、si、so、cn、m、 lddr1. lddr2、alu-b齊電平控制信號使用“switch unit”單元中的二進制數(shù)據(jù) 開關(guān)來模擬，其屮sw-i3、ro-b、led-b、cn、alu-b為低電平有效，ldar、lddrk lddr2為高電平有效。三.

30、 所用儀器、材料（設(shè)備名稱、型號、規(guī)格等）tdn-cm4-或tdcm+教學(xué)實驗系統(tǒng)一套四、實驗方法、步月（1）按圖6.4-2連接實驗線路，因“switch unit"中的二進制數(shù)據(jù)開關(guān) 有限，因此用clr控制led的w/r,仔細查線無誤后接通電源。（2）寫存儲器。給存儲器的03、05地址單元屮分別寫入數(shù)據(jù)21、43o首先應(yīng)關(guān)閉所有三態(tài)門（sw-b二1, ce二1, ro-b=1, led-b=1）,并將關(guān)聯(lián)的 信號置為 ldar=o, ldro=o, we=1, w/r=lo由于數(shù)據(jù)和地址全出一個數(shù)據(jù)開關(guān)給出，因此要分時地給岀。第一步寫地址，先 關(guān)掉存儲器的片選（ce=1）,打開地址

31、鎖存器門控信號（ldar二1）,打開數(shù)據(jù)開關(guān) 三態(tài)門（sw-b=o）,由開關(guān)給出要寫入的存儲單元的地址，按動state產(chǎn)生t3 脈沖將地址打入到地址鎖存器；第二步寫數(shù)據(jù)，關(guān)掉地址鎖存器門控信號（ldar二0）,打開存儲器片選，使 z處于寫狀態(tài)（ce=o, we二1）,由開關(guān)給岀此單元要寫入的數(shù)據(jù)，按動state產(chǎn) 生t3脈沖將數(shù)據(jù)寫入到當(dāng)前的地址單元屮。打開led片選（led-b=o）,扌炯led 的w/r控制信號做1-0-1動作，產(chǎn)生一個上升沿將總線上的數(shù)據(jù)打入到led 中，這是數(shù)碼管上顯示的數(shù)據(jù)即為當(dāng)前送入到第00單元的指令。寫其他單元依 次循環(huán)上述步驟。（2）讀存儲器，將第03號單元屮的

32、數(shù)據(jù)送入寄存器r0先讀出第03號單元中的內(nèi)容，第一步寫地址，先關(guān)掉存儲器的片選（ce二1）, 打開地址鎖存器門控信號（ldar二1）,打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b=o）,由開關(guān)給 出要寫入的存儲單元的地址，按動state產(chǎn)生t3脈沖將地址打入到地址鎖存器; 第二步讀存儲器，關(guān)掉地址鎖存器門控信號（ldar二0）,關(guān)掉數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（sw-b=1），片選存儲器,使它處于讀狀態(tài)（ce=0, we=0）,此時數(shù)據(jù)總線上顯示 的數(shù)據(jù)即為從存儲器當(dāng)前地址屮讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容。然后撥動ldr0控制信號做0-1-0動作，產(chǎn)生一個上升沿將總線上的數(shù)據(jù) 打入到r0中，關(guān)閉存儲器片選，打開r0寄存器輸出控制（p0-b=0）,打開led 片選（led-b=0）,撥動led的w/r控制信號做動作，產(chǎn)生一個上升沿將 r0中的數(shù)打入到led中，用數(shù)碼管顯示出第00號地址單元中的數(shù)據(jù)。（3）將第03號單元內(nèi)容打入暫存器dr1, 05號單元的內(nèi)容打入暫存器dr2 緊跟著步驟（2）,卿 led片選（led-b二1）,使alu-b二1 （關(guān)閉alu輸出三 態(tài)門）、l