計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)-數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)

1、13曾國(guó)江計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告計(jì)算機(jī)組成原理課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 9.5 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn) 姓 名： 曾國(guó)江 學(xué) 號(hào)： 系 別： 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 班 級(jí)： 網(wǎng)絡(luò)工程1班 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 評(píng)語(yǔ)： 得分：一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型本實(shí)驗(yàn)類(lèi)型為驗(yàn)證型+分析型+設(shè)計(jì)型二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步熟悉計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通路 2.將雙端口通用寄存器堆和雙端口存儲(chǔ)器模塊連接,構(gòu)成新的數(shù)據(jù)通路. 3.掌握數(shù)字邏輯電路中的一般規(guī)律,以及排除故障的一般原則和方法. 4.鍛煉分析問(wèn)題和解決問(wèn)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. 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、TEC-5實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 一臺(tái) 2、雙蹤示波器 一臺(tái) 3、邏輯測(cè)試筆 一支四、實(shí)

2、驗(yàn)電路數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)電路圖如圖9.7所示。它是將雙端口存儲(chǔ)器模塊和雙端口通用寄存器堆模塊連接在一起形成的。存儲(chǔ)器的指令端口(右端口)不參與本次實(shí)驗(yàn)。通用寄存器堆連接運(yùn)算器模塊，本次實(shí)驗(yàn)涉及其中的DRl。 由于雙端口存儲(chǔ)器是三態(tài)輸出，因而可以直接連接到DBUS上。此外，DBUS還連接著通用寄存器堆。這樣，寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)由通用寄存器提供，從RAM中讀出的數(shù)據(jù)也可以放到通用寄存器堆中保存。 本實(shí)驗(yàn)的各模塊在以前的實(shí)驗(yàn)中都已介紹，請(qǐng)參閱前面相關(guān)章節(jié)。注意實(shí)驗(yàn)中的控制信號(hào)與模擬它們的開(kāi)關(guān)K0K15的連接。 五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1、將實(shí)驗(yàn)電路與控制臺(tái)的有關(guān)信號(hào)進(jìn)行連接。 2、用8位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SW7-SW0向RF中的

3、四個(gè)通用寄存器分別置入以下數(shù)據(jù)：RO=0FH，R1=0F0H，R2=55H，R3=0AAH。 3、用8位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)向AR送入地址0FH,然后將R0中的數(shù)據(jù)0FH寫(xiě)入雙端口存儲(chǔ)器中.用同樣的方法,依次將R1,R2,R3中的數(shù)據(jù)分別置入RAM的0F0H,55H,0AAH單元. 4、分別將RAM的0AAH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R0,55H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R1,0F0H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R2,0FH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R3.然后將R0-R3中的數(shù)據(jù)讀出,驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性,并記錄數(shù)據(jù). 六、實(shí)驗(yàn)要求1、做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，掌握實(shí)驗(yàn)電路的數(shù)據(jù)通路特點(diǎn)和通用寄存器堆的功能特性和使用方法。2、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容是：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?（2）寫(xiě)出詳

4、細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及校驗(yàn)結(jié)果。 （3）其他值得討論的問(wèn)題。 七、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)步驟（一）向RF中的四個(gè)通用寄存器分別置入數(shù)據(jù)如下數(shù)據(jù)：R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH. 首先將DP開(kāi)關(guān)置1，DB開(kāi)關(guān)置0，編程開(kāi)關(guān)打到正常。數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RD0RD1RS-BUS#LDAR#RS0電平開(kāi)關(guān)K0 K1K2K3K4K5K6 K7K8K8控制臺(tái)的有關(guān)信號(hào)線路連接如下所示：數(shù)據(jù)通路RS1CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#MS0S1電平開(kāi)關(guān)K9K10K11K12K13K14GNDGNDGND數(shù)據(jù)通路S2S3

5、Cn#CER#電平開(kāi)關(guān)GNDGNDVCCVCC向RF中的四個(gè)通用寄存器分別置入數(shù)據(jù)R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.控制銀角的連線和開(kāi)關(guān)設(shè)置如下：數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14電平010011101011、將數(shù)據(jù)0FH置入到通用寄存器R0中撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的數(shù)據(jù)0FH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD，數(shù)據(jù)0FH已經(jīng)寫(xiě)入到了通用寄存器R0中

6、同理，將數(shù)據(jù)0F0H, 55H, 0AAH分別寫(xiě)入到通用寄存器R1、R2、R3中的操作與上述類(lèi)似，其中開(kāi)關(guān)K2、K3的作用是用來(lái)選擇ROR3之中的一個(gè)寄存器。在本實(shí)驗(yàn)中，K2=0,K3=0表示選擇了寄存器R0，K2=1,K3=0表示選擇了寄存器R1，K2=0,K3=1表示選擇了寄存器R2，K2=1,K3=1表示選擇了寄存器R3，只要改變K2和K3的電平與SW7-SW0開(kāi)關(guān)即可。實(shí)驗(yàn)步驟（二）用8位數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)向AR送入地址，然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入雙端口存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10

7、K11K12K13K14電平0010101011、向地址寄存器AR送入地址0FH，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下： 撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0FH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD，地址0FH將寫(xiě)入到地址寄存器AR中 將數(shù)據(jù)0FH寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器中 將寄存器R0中的數(shù)據(jù)0FH寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的0FH單元中，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān) 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14電平1000110

8、0010如下：按動(dòng)QD,寄存器R0中的數(shù)據(jù)0FH已經(jīng)寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的0FH單元中DBUS顯示情況： 0000 1111 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14電平0010101012、向地址寄存器AR送入地址0F0H，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0F0H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按QD，地址0F0H將寫(xiě)入到地址寄存器AR中 將數(shù)據(jù)0F0H寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器中 將寄存器R

9、1中的數(shù)據(jù)0F0H寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的0F0H單元中，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi) 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14電平10101100010關(guān)如下：按動(dòng)QD,寄存器R1中的數(shù)據(jù)0F0H已經(jīng)寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的0F0H單元中DBUS顯示情況： 1111 0000 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14電

10、平0010101013、向地址寄存器AR送入地址55H，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址55H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW001010101按QD，地址55H將寫(xiě)入到地址寄存器AR中將數(shù)據(jù)55H寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器中 將寄存器R2中的數(shù)據(jù)55H寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的55H單元中，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14電平10011100010關(guān)如下：按動(dòng)QD,寄存器R

11、2中的數(shù)據(jù)55H已經(jīng)寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的55H單元中DBUS顯示情況： 0101 0101 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14電平0010101014、向地址寄存器AR送入地址0AAH，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0AAH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW010101010按QD，地址0AAH將寫(xiě)入到地址寄存器AR中將數(shù)據(jù)0AAH寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器中 將寄存器R3中的數(shù)據(jù)0AAH寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)

12、器RAM中的0AAH單元中，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14電平10111100010開(kāi)關(guān)如下：按動(dòng)QD,寄存器R3中的數(shù)據(jù)0AAH已經(jīng)寫(xiě)入到雙端口存儲(chǔ)器RAM中的0AAH單元中DBUS顯示情況： 1010 1010 實(shí)驗(yàn)步驟（三）將雙端口存儲(chǔ)器RAM中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到通用寄存器RF中1、 將RAM的0AAH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入RO數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電

13、平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10K12K13K14電平00101101選擇AR中的0AAH地址單元，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0AAH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW010101010按QD 數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14電平11001101001將0AAH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R0，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下： 按QD，0AAH單元中的數(shù)據(jù)0AAH已經(jīng)寫(xiě)入R0中,DBUS顯示情況： 1010

14、 1010 2、 將RAM的55H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R1數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10K12K13K14電平00101101選擇AR中的55H地址單元，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址55H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW001010101按QD數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14電平11

15、101101001將55H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R1，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：按QD，55H單元中的數(shù)據(jù)55H已經(jīng)寫(xiě)入R1中,DBUS顯示情況： 0101 0101 3、 將RAM的0F0H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R2數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10K12K13K14電平00101101選擇AR中的0F0H地址單元，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0F0H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按QD數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BU

16、S#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14電平11011101001將0F0H單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R2,撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：0F0H已經(jīng)寫(xiě)入R2中,DBUS顯示情況： 1111 0000 4、 將RAM的0FH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R3數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K10K12K13K14電平00101101選擇AR中的0FH地址單元，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：撥動(dòng)SW7-SW0開(kāi)關(guān)，設(shè)置輸入的地址0FH,如下所示：S

17、W7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14電平11111101001將0FH單元數(shù)據(jù)寫(xiě)入R3,撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：按QD，0F0H單元中的數(shù)據(jù)0F0H已經(jīng)寫(xiě)入R3中,DBUS顯示情況： 0000 1111 實(shí)驗(yàn)步驟（四）驗(yàn)證R0R3中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K

18、7K8K9K10K12K13K14電平1001001101在理論上，R0=1010 1010, R1=0101 0101, R2=1111 0000 ,R3=0000 1111查看R0中的數(shù)據(jù)，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：DBUS顯示情況： 1010 1010 如下圖所示數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K14電平1001101101查看R1中的數(shù)據(jù)，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：DBUS顯示情況： 0101 0101 如下圖所示數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K14電平1001011101查看R2中的數(shù)據(jù)，撥動(dòng)數(shù)據(jù)通路開(kāi)關(guān)如下：DBUS顯示情況： 1111 0000 如下圖所示數(shù)據(jù)通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#電平開(kāi)關(guān)K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K1