計算機組成原理第五版實驗報告材料

文檔實驗報告1實驗名稱運算器組成：實驗微程序控制器方式和獨立方式實驗地點實驗日期成績1.熟悉邏輯測試筆的使用方法。2.熟悉TEC-8模型計算機的節(jié)拍脈沖T1、T2、T3；3.熟悉雙端口通用寄存器組的讀寫操作；實驗?zāi)康?.熟悉運算器的數(shù)據(jù)傳送通路；驗證74LS181的加、減、與、或功能；按給定的數(shù)據(jù)，完成幾種指定的算術(shù)、邏輯運算運算。按照表中提供的功能自行驗證其中幾種即可。（獨立方式）1.1微程序控制器實驗原理雙端口寄存器組由 1片EPM7064(U40)(圖2.2 中用虛線圍起來的部分)組成，部包含4個8位寄存器R0、R1、R2、R3，4選1選擇器A，4選1選擇器B和1個2-4譯碼器。根據(jù)信號RD1、RD0的值，4選1選擇器A從4個寄存器中選擇1個寄存器送往ALU的A端口。根據(jù)信號RS1、RS0的值，4選1選擇器B從4個寄存器中選擇1個寄存器送往ALU的B端口。2-4譯碼器對信號RD1、RD0進行譯碼，產(chǎn)生信號LR0、LR2、LR3、LR4，任何時刻這4個信號中只有一個為1，其它信號為0。LR3~LR0指示出被寫的寄存器。當(dāng)DRW信號為1時，如果LR0為1，則在T3的上升沿，將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)寫入R0寄存器，余類推。數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0是8個雙位開關(guān)。用手撥動這些開關(guān)，能夠生成文檔需要的SD7~SD0的值。數(shù)據(jù)開關(guān)驅(qū)動器 SWD是1片74LS244(U50)。在信號SBUS為1時，SD7~SD0通過SWD送往數(shù)據(jù)總線 DBUS。在本實驗中，使用數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0設(shè)置寄存器R0、R1、R2和R3的值。ALU由2片74LS181(U41和U42)、1片74LS74、1片74LS244、1片74LS245和1片74LS30構(gòu)成。74LS181完成算術(shù)邏輯運算，74LS245和74LS30產(chǎn)生Z標(biāo)志，74LS74保存標(biāo)志C和標(biāo)志Z。ALU對A7~A0和B7~B0上的2個8位數(shù)據(jù)進行算術(shù)邏輯運算，運算后的數(shù)據(jù)結(jié)果在信號ABUS為1時送數(shù)據(jù)總線DBUS(D7~D0)，運算后的標(biāo)志結(jié)果在T3的上升沿保存進位標(biāo)志位C和結(jié)果為0標(biāo)志位Z。加法和減法同時影響C標(biāo)志和Z標(biāo)志，與操作和或操作只影響Z標(biāo)志。應(yīng)當(dāng)指出，74LS181只是許多種能做做算術(shù)邏輯運算器件中的一種器件，這里它僅作為一個例子使用。74LS181能夠進行4位的算術(shù)邏輯運算，2片74LS181級連在一起能夠8位運算，3片74LS181級連在一起能夠進行12位運算，余類推。所謂級聯(lián)方式，就是將低4位74LS181的進位輸出引腳Cn+4＿＿＿＿＿＿與高4位74LS181的進位輸入引腳Cn連接。在TEC-8模型計算機＿＿＿中，U42完成低4位運算，U41完成高4位運算，二者級連在一起，完成8位運算。在ABUS為1時，運算得到的數(shù)據(jù)結(jié)果送往數(shù)據(jù)總線 DBUS。數(shù)據(jù)總線DBUS有4個信號來源：運算器、存儲器、數(shù)據(jù)開關(guān)和中斷地址寄存器，在每一時刻只允許其中一個信號源送數(shù)據(jù)總線。實驗設(shè)備軟件 平臺等

序列號 名 稱 數(shù)量 備 注1TEC-8實驗系統(tǒng)1臺2雙蹤示波器1臺3直流萬用表1塊4 邏輯測試筆 1支 在實驗箱上方實驗容與實驗記錄（拓?fù)鋱D配置圖流程圖線路圖效果圖代碼(段運行結(jié)果實驗步驟等）文檔實驗步驟1．實驗準(zhǔn)備將控制器轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到微程序位置，將編程開關(guān)設(shè)置為正常位置，將開關(guān)DP撥到向上位置。打開電源。2．用邏輯測試筆測試節(jié)拍脈沖信號 T1、T2、T3⑴將邏輯測試筆的一端插入TEC-8實驗臺上的“邏輯測試筆”上面的插孔中，另一端插入“T1”上方的插孔中。⑵按復(fù)位按鈕 CLR，使時序信號發(fā)生器復(fù)位。⑶按一次邏輯測試筆框的 Reset按鈕，使邏輯測試筆上的脈沖計數(shù)器復(fù)位， 2個黃燈D1、D0均滅。⑷按一次啟動按鈕QD，這時指示燈D1、D0的狀態(tài)應(yīng)為01B，指示產(chǎn)生了一個T1脈沖；如果再按一次QD按鈕，則指示燈D1、D0的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)為10B，表示又產(chǎn)生了一個T1脈沖；繼續(xù)按QD按鈕，可以看到在單周期運行方式下，每按一次QD按鈕，就產(chǎn)生一個T1脈沖。⑸用同樣的方法測試 T2、T3。3．進行加、減、與、或?qū)嶒灑旁O(shè)置加、減、與、或?qū)嶒災(zāi)Ｊ桨磸?fù)位按鈕CLR，使TEC-8實驗系統(tǒng)復(fù)位。指示燈μA5~μA0顯示00H。將操作模式開關(guān)設(shè)置為SWC=1、SWB=0、SWA=1，準(zhǔn)備進入加、減、與、或?qū)嶒?。按一次QD按鈕，產(chǎn)生一組節(jié)拍脈沖信號 T1、T2、T3，進入加、減、與、或?qū)嶒?。⑵設(shè)置數(shù)A指示燈μA5~μA0顯示0BH。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置數(shù)A。在數(shù)據(jù)總線DBUS指示燈D7~D0上可以看到數(shù)據(jù)設(shè)置的正確不正確，發(fā)現(xiàn)錯誤需及時改正。設(shè)置數(shù)據(jù)正確后，按一次 QD按鈕，將SD7~SD0上的數(shù)據(jù)寫入 R0，進入下一步。⑶設(shè)置數(shù)B指示燈μA5~μA0顯示15H。這時R0已經(jīng)寫入，在指示燈 B7~B0上可以觀察到 R0的值。在數(shù)據(jù)開關(guān) SD7~SD0上設(shè)置數(shù)B。設(shè)置數(shù)據(jù)正確后，按一次QD按鈕，將SD7~SD0上的數(shù)據(jù)寫入 R1，進入下一步。⑷進行加法運算指示燈μA5~μA0顯示16H。指示燈A7~A0顯示被加數(shù)A(R0)，指示燈B7~B0顯示加數(shù)B(R1)，D7~D0指示燈顯示運算結(jié)果A+B。按一次QD按鈕，進入下一步。⑸進行減法運算指示燈μA5~μA0顯示17H。這時指示燈 C(紅色)顯示加法運算得到的進位 C，指示燈Z(綠色)顯示加法運算得到的結(jié)果為 0信號。指示燈A7~A0顯示被減數(shù)A(R0)，指示燈B7~B0顯示減數(shù)B(R1)，指示燈D7~D0顯示運算結(jié)果 A-B。按一次QD按鈕，進入下一步。⑹進行與運算指示燈μA5~μA0顯示18H。這時指示燈 C(紅色)顯示減法運算得到的進位 C，指示燈Z(綠色)顯示減法運算得到的結(jié)果為 0信號。指示燈A7~A0顯示數(shù)A(R0)，指示燈B7~B0顯示數(shù)B(R1)，指示燈D7~D0顯示運算結(jié)果AandB。按一次QD按鈕，進入下一步。⑺進行或運算指示燈μA5~μA0顯示19H。這時指示燈Z(綠色)顯示與運算得到的結(jié)果為 0信號。指示燈C保持不變。指示燈A7~A0顯示數(shù)A(R0)，指示燈B7~B0顯示數(shù)B(R1)，指示文檔燈D7~D0顯示運算結(jié)果AorB。按一次QD按鈕，進入下一步。⑻結(jié)束運算指示燈μA5~μA0顯示00H。這時指示燈Z(綠色)顯示或運算得到的結(jié)果為 0信號。指示燈C保持不變。按照上述步驟，對要求的 7組數(shù)據(jù)進行運算。實驗結(jié)果實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果數(shù)A數(shù)B加減與或數(shù)據(jù)結(jié)CZ數(shù)據(jù)CZ數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)果結(jié)果結(jié)果Z結(jié)果Z0F0H10H0H00E0H1110H0F0H003H05H08H00FEH0001H007H01.2 獨立方式上圖標(biāo)識出了本實驗所用的運算器數(shù)據(jù)通路圖。參與運算的數(shù)據(jù)首先通過試驗臺操作板上的 8個二進制數(shù)據(jù)開關(guān) SD7-SD0來設(shè)置，然后輸入到雙端口通用寄存器堆RF中。雙端口寄存器堆 RF由1個ALTERAEPM7064實現(xiàn)，功能相當(dāng)于 4個八位通文檔用寄存器，用于保存參與運算的數(shù)據(jù)，運算后的結(jié)果也要送到雙端口通用寄存器堆RF中保存。雙端口寄存器堆模塊RF的控制信號中RD1、RD0用于選擇送ALU的A端口(左端口)的通用寄存器。RS1、RS0用于選擇送ALU的B端口(右端口)的通用寄存器。按圖所示，將運算器模塊與實驗臺操作板上的線路進行連接。由于運算器模塊部的連線已經(jīng)由印制電路板連接好，故接線任務(wù)僅僅是完成數(shù)據(jù)開關(guān)、控制信號模擬開關(guān)、與運算模塊的外部連線。特別注意：為了建立清楚的整機概念，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲心芰?，手工連線是絕對有必要的。用開關(guān)K15-K0向通用寄存器堆RF的R3-R0寄存器置數(shù)據(jù)。然后讀出R3-R0的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)總線DBUS上顯示出來。驗證ALU的正邏輯算術(shù)、邏輯運算功能。注意：進位信號C是運算器ALU最高進Cn+4的反，既有進位為1，無進位為0。選擇方式M=1邏輯運算M=0算術(shù)運算S3S2S1S0邏輯運算CN=1【有進位】0000F=/AF=A0001F=/(A+B)F=(A+B)0010F=(/A)BF=A+/B0011F=0F=-1(補碼形式)0100F=/(AB)F=A加A(/B)0101F=/BF=(A+B)加A/B0110F=A減B減10111F=A/BF=(AB/)減11000F=/A+BF=A加AB1001F=A加B1010F=BF=(A+/B)加AB1011F=ABF=AB減11100F=1F=A加A1101F=A+/BF=(A+B)加A1110F=A+BF=(A+/B)加A1111F=AF=A減1文檔具體實驗步驟：將“控制轉(zhuǎn)換”開關(guān)撥到最中間位置既“獨立”燈亮。第一步：測試寄存器寫入和讀出；【操作模式：1100】接線表和置開關(guān)如下表：名稱電平控制數(shù)據(jù)開關(guān)K6K5K4K3K2K1K0功能信號名稱RDRD0DRWSBUSRS1RS0MBUS1置R0操作模式11置R1寫REG操作模式：1100111置R2111置R31111備注：寫寄存器完成后可以直接在寫寄存器操作模式下，通過 K6、K5撥動開關(guān)查看寫入寄存器中的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)燈：A7~A0。通過K2、K1撥動開關(guān)也可以查看寫入寄存器中的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)燈B7~B0。第二步：運算器實驗【操作模式： 1101】接線表和置開關(guān)如下表：名稱 K15 K14 K13 K12 K11 K10 K9 K8序號 M S0 S1 S2 S3 CIN ABUS LDC運算器組成操作系統(tǒng)： 1101送兩個數(shù)到 REG，K5K6,K1K2分別選擇加與被加1 1 1 1 1名稱 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0序號 LDZ RD1 RD0 DRW SBUS RS1 RS0 MBUS1 11 1 11備注：運算器實驗答案只提供了加法運算的控制信號，其他運算功能請參考上頁中ALU表的運算邏輯功能即可。實驗結(jié)果實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果數(shù)A數(shù)B加減與或數(shù)據(jù)結(jié)CZ數(shù)據(jù)CZ數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)果結(jié)果結(jié)果Z結(jié)果Z0F0H10H0H00E0H1110H0F0H003H05H08H00FEH0001H007H0和微操作系統(tǒng)得出的結(jié)果一致。文檔實驗結(jié)果分析及結(jié)論、心得分別運用微程序方式和獨立方式對雙端口通用寄存器進行讀寫操作，并且進行了簡單的邏輯運算和算術(shù)運算。 微程序較獨立簡單，獨立方式較為清晰的表現(xiàn)了數(shù)據(jù)的痕跡，通過接線的方式清楚看到每個微程序的動作。文檔實驗報告2實驗名稱

雙端口存儲器實驗實驗地點

實驗日期

成績⑴了解雙端口靜態(tài)存儲器 IDT7132的工作特性及其使用方法；⑵了解半導(dǎo)體存儲器怎樣存儲和讀取數(shù)據(jù)；實驗?zāi)康蘑橇私怆p端口存儲器怎樣并行讀寫；⑷熟悉TEC-8模型計算機中存儲器部分的數(shù)據(jù)通路。2.1微程序操作實驗原理雙端口存儲器實驗電路圖雙端口RAM電路由1片IDT7132及少許附加電路組成，存放程序和數(shù)據(jù)。IDT7132有2個端口，一個稱為左端口，一個稱為右端口。 2個端口各有獨立的存儲器地址線、 數(shù)據(jù)線和3個讀、寫控制信號：CE#、R/W#和OE#，可以同時對器件部的同一存儲體同時進行讀、 寫。IDT7132容量為2048字節(jié)，TEC-8實驗系統(tǒng)只使用 64字節(jié)。在TEC-8實驗系統(tǒng)中，左端口配置成讀、寫端口，用于程序的初始裝入操作，從存儲器中取數(shù)到數(shù)據(jù)總線DBUS，將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)寫入存儲器。當(dāng)信號MEMW為1時，在T2為1時，將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)D7~D0寫入AR7~AR0指定的存儲單元；當(dāng)MBUS信號為1時，AR7~AR0指定的存儲單元的數(shù)送數(shù)據(jù)總線DBUS。右端口設(shè)置成只讀方式，從PC7~PC0指定的存儲單元讀出指令I(lǐng)NS7~INS0，送往指令寄存器IR。實驗設(shè)備軟件 平臺等

文檔程序計數(shù)器PC由2片GAL22V10(U53和U54)組成。向雙端口RAM的右端口提供存儲器地址。當(dāng)復(fù)位信號CLR#為0時，程序計數(shù)器復(fù)位，PC7~PC0為00H。當(dāng)信號LPC為1時，在T3的上升沿，將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)D7~D0寫入PC。當(dāng)信號PCINC為1時，在T3的上升沿，完成PC加1。當(dāng)PCADD信號為1時，PC和IR中的轉(zhuǎn)移偏量(IR3~IR0)相加，在T3的上升沿，將相加得到的和寫入PC程序計數(shù)器。地址寄存器AR由1片GAL22V10(U58)組成，向雙端口RAM的左端口提供存儲器地址AR7~AR0。當(dāng)復(fù)位信號CLR#為0時，地址寄存器復(fù)位，AR7~AR0為00H。當(dāng)信號LAR為1時，在T3的上升沿，將數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)D7~D0寫入AR。當(dāng)信號ARINC為1時，在T3的上升沿，完成AR加1。指令寄存器 IR是1片74LS273(U47)，用于保存指令。當(dāng)信號LIR為1時，在T3的上升沿，將從雙端口RAM右端口讀出的指令I(lǐng)NS7~INS0寫入指令寄存器IR。序列名稱數(shù)量備注號1實驗系統(tǒng)1臺2雙蹤示波器1臺3直流萬用表1塊4邏輯測試筆1支在試驗箱上方實驗容與實驗記錄（拓?fù)鋱D配置圖流程圖線路圖效果圖代碼(段運行結(jié)果實驗步驟等）實驗步驟1．實驗準(zhǔn)備將控制器轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到微程序位置，將編程開關(guān)設(shè)置為正常位置。打開電源。2．進行存儲器讀、寫實驗⑴設(shè)置存儲器讀、寫實驗?zāi)Ｊ桨磸?fù)位按鈕CLR，使TEC-8實驗系統(tǒng)復(fù)位。指示燈μA5~μA0顯示00H。將操作模式開關(guān)設(shè)置為SWC=1、SWB=1、SWA=0，準(zhǔn)備進入雙端口存儲器實驗。按一次QD按鈕，進入存儲器讀、寫實驗。⑵設(shè)置存儲器地址指示燈μA5~μA0顯示0DH。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置地址10H。在數(shù)據(jù)總線DBUS指示燈D7~D0上可以看到地址設(shè)置的正確不正確，發(fā)現(xiàn)錯誤需及時改正。設(shè)置地址正確后，按一次 QD按鈕，將SD7~SD0上的地址寫入地址寄存器 AR(左端口存儲器地址)和程序計數(shù)器 PC(右端口存儲器地址)，進入下一步。⑶寫入第1個數(shù)指示燈μA5~μA0顯示1AH。指示燈AR7~AR0(左端口地址)顯示10H，指示燈PC7~PC0(右端口地址)顯示10H。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置寫入存儲器的第1個數(shù)85H。按一次QD按鈕，將數(shù)85H通過左端口寫入由AR7~AR0指定的存儲器單元10H。文檔⑷寫入第2個數(shù)指示燈μA5~μA0顯示1BH。指示燈AR7~AR0(左端口地址)顯示11H，指示燈PC7~PC0(右端口地址)顯示10H。觀測指示燈INS7~INS0的值，它是通過右端口讀出的由右地址PC7~PC0指定的存儲器單元10H的值。比較和通過左端口寫入的數(shù)是否相同。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置寫入存儲器的第2個數(shù)60H。按一次QD按鈕，將第2個數(shù)通過左端口寫入由AR7~AR0指定的存儲器單元11H。⑸寫入第3個數(shù)指示燈μA5~μA0顯示1CH。指示燈AR7~AR0(左端口地址)顯示12H，指示燈PC7~PC0(右端口地址)顯示11H。觀測指示燈INS7~INS0的值，它是通過右端口讀出的由右地址PC7~PC0指定的存儲器單元11H的值。比較和通過左端口寫入的數(shù)是否相同。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置寫入存儲器的第3個數(shù)38H。按一次QD按鈕，將第3個數(shù)通過左端口寫入由AR7~AR0指定的存儲器單元12H。⑹重新設(shè)置存儲器地址指示燈μA5~μA0顯示1DH。指示燈AR7~AR0(左端口地址)顯示13H，指示燈PC7~PC0(右端口地址)顯示12H。觀測指示燈INS7~INS0的值，它是通過右端口讀出的由右地址PC7~PC0指定的存儲器單元12H的值。比較和通過左端口寫入的數(shù)是否相同。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0重新設(shè)置存儲器地址10H。按一次QD按鈕，將SD7~SD0上的地址寫入地址寄存器AR(左端口存儲器地址)和程序計數(shù)器PC(右端口存儲器地址)，進入下一步。⑺左、右兩 2個端口同時顯示同一個存儲器單元的容。指示燈μA5~μA0顯示1FH。指示燈AR7~AR0(左端口地址)顯示10H，指示燈PC7~PC0(右端口地址)顯示10H。觀測指示燈INS7~INS0的值，它是通過右端口讀出的由右地址PC7~PC0指定的存儲器單元10H的值。觀測指示燈D7~D0的值，它是從左端口讀出的由AR7~AR0指定的存儲器單元10H的值。按一次QD按鈕，地址寄存器AR加1，程序計數(shù)器PC加1，在指示燈D7~D0和指示燈INS7~INS0上觀測存儲器的容。繼續(xù)按QD按鈕，直到存儲器地址AR7~AR0為12H為止。實驗結(jié)果：文檔實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果左端口通過左第一次從右端口同時讀出時的讀出結(jié)果存儲器端口寫讀出的數(shù)地址入的數(shù)右端口讀出的左端口讀出的右端口讀出的據(jù)存儲器數(shù)存儲器數(shù)存儲器數(shù)地址地址地址10H85H11H85H10H85H10H85H11H60H12H60H11H60H11H60H12H38H13H38H12H38H12H38H2.2獨立方式首先將“控制轉(zhuǎn)換”開關(guān)撥到最中間位置既“獨立”燈亮。雙端口存儲器實驗；【操作模式：1110】名稱操作模K15K14K13K12K11K10K9序號式SBUSARINCLARMEMWMBUSPCINCLPC111101112111311141115111611171118111名稱K8SD實驗現(xiàn)象備注序號ABUS連線對應(yīng)位置1010置AR,PC/AR=PC=10285寫第一個數(shù)85/AR=11,PC=10,INS=IR=85360寫第二個數(shù)60/AR=12,PC=10,INS=IR=60438寫第三個數(shù)38/AR=13,PC=10,INS=IR=38510重置AR,PC/AR=PC=106AR=PC=10,INS=857AR=PC=11,INS=608 AR=PC=12,INS=38文檔文檔實驗結(jié)果分析及結(jié)論、心得這次實驗了解了雙端口式的存儲器，也是通過微程序操作和獨立操作兩種方式。1.獨立方式中可以看到，將數(shù)據(jù)輸入要先打開 SBUS，DBUS,MBUS這樣的開關(guān)，這些不同的開關(guān)組合起來就可以控制開關(guān)存儲器。2.了解了雙端口的基本原理。文檔實驗報告3實驗名稱

數(shù)據(jù)通路實驗實驗地點

實驗日期

成績實驗?zāi)康?/p>

⑴進一步熟悉TEC-8模型計算機的數(shù)據(jù)通路的結(jié)構(gòu)；⑵進一步掌握數(shù)據(jù)通路中各個控制信號的作用和用法；⑶掌握數(shù)據(jù)通路中數(shù)據(jù)流動的路徑。數(shù)據(jù)通路實驗電路圖如圖所示。它由運算器部分、雙端口存儲器部分加上數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0連接在一起構(gòu)成。實驗原理數(shù)據(jù)通路實驗電路圖數(shù)據(jù)通路中各個部分的作用和工作原理在2.1節(jié)和2.2節(jié)已經(jīng)做過詳細(xì)說明，不再重述。這里主要說明TEC-8模型計算機的數(shù)據(jù)流動路徑和方式。在進行數(shù)據(jù)運算操作時，由RD1、RD0選中的寄存器通過4選1選擇器A送往ALU的A端口，由RS1、RS0選中的寄存器通過4選1選擇器B送往ALU的B端口；信號M、S3、S2、S1和S0決定ALU的運算類型，ALU對A端口和B端口的兩個數(shù)連同CIN的值進行算術(shù)邏輯運算，得到的數(shù)據(jù)運算結(jié)果在信號ABUS為1時送往數(shù)據(jù)總線DBUS；在T3的上升沿，數(shù)據(jù)總線DBUS上的數(shù)據(jù)結(jié)果寫入由RD1、RD0選中的寄存器。在寄存器之間進行數(shù)據(jù)傳送操作時，由RS1、RS0選中的寄存器通過4選1選擇器B送往ALU的B端口；ALU將B端口的數(shù)在信號ABUS為1時送往數(shù)據(jù)總線DBUS；在T3的上升沿將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)寫入由RD1、RD0選中的寄存器。ALU進行數(shù)據(jù)傳送操作由一組特定的M、S3、S2、S1、S0、CIN的值確定。在進行運算操作時，由RS1、RS0選中的寄存器通過4選1選擇器B送往ALU的B端口；由RD1、RD0選中的寄存器通過4選1選擇器文檔實驗設(shè)備軟件 平臺等

A送往ALU的A端口；ALU對數(shù)A和B進行運算，運算的數(shù)據(jù)結(jié)果在信號ABUS為1時送往數(shù)據(jù)總線DBUS；在T3的上升沿將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)寫入由RD1、RD0選中的寄存器。ALU進行何種運算操作由M、S3、S2、S1、S0、CIN的值確定。在從存儲器中取數(shù)操作中，由地址 AR7~AR0指定的存儲器單元中的數(shù)在信號MEMW為0時被讀出；在 MBUS為1時送數(shù)據(jù)總線 DBUS；在T3的上升沿寫入由 RD1、RD0選中的寄存器。在寫存儲器操作中，由 RS1、RS0選中的寄存器過 4選1選擇器B送ALU的B端口；ALU將B端口的數(shù)在信號 ABUS為1時送往數(shù)據(jù)總線DBUS；在MEMW為1且MBUS為0時，通過左端口將數(shù)據(jù)總線 DBUS上的數(shù)在T2為1期間寫入由AR7~AR0指定的存儲器單元。在讀指令操作時，通過存儲器右端口讀出由 PC7~PC0指定的存儲器單元的容送INS7~INS0，當(dāng)信號LIR為1時，在T3的上升沿寫入指令寄存器IR。數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上的數(shù)在SBUS為1時送到數(shù)據(jù)總線DBUS上，用于給寄存器R0、R1、R2和R3，地址寄存器AR，程序計數(shù)器PC設(shè)置初值，用于通過存儲器左端口向存儲器寫入測試程序。序列 名稱 數(shù)量 備注號1實驗系統(tǒng)1臺2雙蹤示波器1臺3直流萬用表1塊4邏輯測試筆1支在試驗箱上實驗容與實驗記錄（拓?fù)鋱D配置圖流程圖線路圖效果圖代碼(段運行結(jié)果實驗步驟等）實驗任務(wù)1．將數(shù)75H寫到寄存器R0，數(shù)28H寫道寄存器R1，數(shù)89H寫到寄存器R2，數(shù)32H寫到寄存器R3。2．將寄存器R0中的數(shù)寫入存儲器20H單元，將寄存器R1中的數(shù)寫入存儲器21H單元，將寄存器R2中的數(shù)寫入存儲器22H單元，將寄存器R3中的數(shù)寫入存儲器23H單元。3．從存儲器20H單元讀出數(shù)到存儲器R3，從存儲器21H單元讀出數(shù)到存儲器R2，從存儲器21H單元讀出數(shù)到存儲器R1，從存儲器23H單元讀出數(shù)到存儲器R0。4．顯示4個寄存器R0、R1、R2、R3的值，檢查數(shù)據(jù)傳送是否正確。實驗步驟1．實驗準(zhǔn)備將控制器轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到微程序位置，將編程開關(guān)設(shè)置為正常位置。打開電源。2．進行數(shù)據(jù)通路實驗⑴設(shè)置數(shù)據(jù)通路實驗?zāi)Ｊ轿臋n首先將“控制轉(zhuǎn)換”開關(guān)撥到最下方位置既“微程序”燈亮。 按復(fù)位按鈕 CLR，使TEC-8實驗系統(tǒng)復(fù)位。指示燈μ A5~μA0顯示00H。將操作模式開關(guān)設(shè)置為 SWC=1、SWB=1、SWA=1，準(zhǔn)備進入數(shù)據(jù)通路實驗。按一次QD按鈕，進入數(shù)據(jù)通路實驗。⑵將數(shù)75H寫到寄存器 R0、數(shù)28H寫到R1、數(shù)89H寫到R2、數(shù)32H寫到R3。。指示燈μA5~μA0顯示0FH。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置數(shù)75H。在數(shù)據(jù)總線DBUS指示燈D7~D0上可以看到數(shù)設(shè)置得正確不正確，發(fā)現(xiàn)錯誤需及時改正。數(shù)設(shè)置正確后，按一次 QD按鈕，將SD7~SD0上的數(shù)寫入寄存器 R0，進入下一步。依照寫R0的方式，在指示燈μA5~μA0顯示32H時，在指示燈B7~B0觀測寄存器R0的值，將數(shù)28H寫入R1；在指示燈μA5~μA0顯示33H時，在指示燈B7~B0上觀測R1的值，將數(shù)89H寫入R2；在指示燈μA5~μA0顯示34H時，在指示燈B7~B0上觀測R2的值，將數(shù)32H寫入R3。⑶設(shè)置存儲器地址AR和程序計數(shù)器PC指示燈μA5~μA0顯示35H。此時指示燈B7~B0顯示寄存器R3的值。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置地址20H。在數(shù)據(jù)總線DBUS指示燈D7~D0上可以看到地址設(shè)置得正確不正確。地址設(shè)置正確后，按一次QD按鈕，將SD7~SD0上的地址寫入地址寄存器AR和程序計數(shù)器PC，進入下一步。⑷將寄存器R0、R1、R2、R3中的數(shù)依次寫入存儲器20H、21H、22H和23H單元。指示燈μA5~μA0顯示36H。此時指示燈AR7~AR0和PC7~PC0分別顯示出存儲器左、右兩個端口的存儲器地址。指示燈A7~A0、B7~B0和D7~D0都顯示寄存器R0的值。按一次QD按鈕，將R0中的數(shù)寫入存儲器20H單元，進入下一步。依照此法，在指示燈μA5~μA0顯示37H時，在INS7~INS0上觀測存儲器20H單元的值，將R1中的數(shù)寫入存儲器21H單元；在指示燈μA5~μA0顯示38H時，在INS7~INS0上觀測存儲器21H單元的值，將R2中的數(shù)寫入存儲器22H單元；在指示燈μA5~μA0顯示39H時，在INS7~INS0上觀測存儲器22H單元的值，將R3中的數(shù)寫入存儲器23H單元。⑸重新設(shè)置存儲器地址 AR和程序計數(shù)器 PC指示燈μA5~μA0顯示3AH。此時指示燈PC7~PC0顯示23H，INS7~INS0顯示存儲器23H單元中的數(shù)。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置地址20H。按一次QD按鈕，將地址20H寫入地址寄存器AR和程序計數(shù)器PC，進入下一步。⑹將存儲器20H、21H、22H和23H單元中的數(shù)依次寫入寄存器R3、R2、R1和R0。指示燈μA5~μA0顯示3BH。此時指示燈AR7~AR0和PC7~PC0顯示20H，指示燈D7~D0和INS7~INS0同時顯示存儲器20H中的數(shù)，按一次QD按鈕，將存儲器20H單元中的數(shù)寫入寄存器R3，進入下一步。依照此法，在指示燈μA5~μA0顯示3CH時，在指示燈B7~B0上觀測R3的值，將存儲器21H單元中的數(shù)寫入寄存器R2；在指示燈μA5~μA0顯示3DH時，在指示燈B7~B0上觀測R2的值，將存儲器22H單元中的數(shù)寫入寄存器R1；在指示燈μA5~μA0顯示3EH時，在指示燈B7~B0上觀測R1的值，將存儲器23H單元中的數(shù)寫入寄存器R0。⑺觀測R0的值指示燈μA5~μA0顯示00H。此時指示燈A7~A0顯示R0的值，指示燈B7~B0顯示R3的值。文檔實驗結(jié)果數(shù)據(jù)通路實驗結(jié)果表μA5~

A7~A0

B7~B0

D7~D0

AR

PC

INS7

R0

R1

R2

R3A00FH0H0H0H00380H00032H0H7575H00387500033H0H2828003875280034H0H8989003875288935H75H323200387528893236H75H75252020B27528893237H75H28282120757528893238H75H89H892221287528893239H75H32H32232289752889323AH75H32H20242332752889323BH32H75H75202332752889323CH89H75H28212332752889753DH28H28H89222332752828753EH75H89H322323327589287500H32H32HF024233232892875數(shù)據(jù)通路實驗：獨立方式：首先將“控制轉(zhuǎn)換”開關(guān)撥到最中間位置既“獨立”燈亮。【操作模式：1111】文檔名稱K15K14K13K12K11K10K9K8備注信號名SBUSDRWRD1RD0RS1RS1MBUSM序列號1112111311141111516171181191111011111111112111111311111411115名稱K7K6K5K4K3K2K1K0SD備注信號S3S1ABUMEMLARARINCLPCPCINC名SW序列號1752283894325112061111171111118111111911111012011112113114115文檔實驗結(jié)果分析及結(jié)論、心得在數(shù)據(jù)通路這個實驗中，我更加的理解了數(shù)據(jù)在通路中的流動， 在獨立方式的過程中，發(fā)現(xiàn)要將一個數(shù)存入存儲器，首先要打開 SBUS開關(guān)，之后控制（）4個操作碼，將數(shù)據(jù)選擇存入 這4個寄存器，數(shù)據(jù)存入對應(yīng)端口后，在

ALU進行運算后打開

ABUS將數(shù)據(jù)在流入總線中。文檔實驗報告4實驗名稱微程序控制器實驗實驗地點實驗日期成績⑴掌握微程序控制器的原理實驗?zāi)康蘑普莆誘EC-8模型計算機中微程序控制器的實現(xiàn)方法，尤其是微地址轉(zhuǎn)移邏輯的實現(xiàn)方法。⑶理解條件轉(zhuǎn)移對計算機的重要性。實驗原理序列號名稱數(shù)量備注1實驗系統(tǒng)1臺2雙蹤示波器1臺實驗設(shè)備3直流萬用表1塊軟件平臺4邏輯測試筆1支在試驗箱上等實驗容與實驗記錄（拓?fù)鋱D配置圖流程圖線路圖效果圖代碼(段運行結(jié)果實驗步驟等）文檔1．正確設(shè)置模式開關(guān)SWC、SWB、SWC，用單微指令方式(單拍開關(guān)DP設(shè)置為1)跟蹤控制臺操作讀寄存器、寫寄存器、讀存儲器、寫存儲器的執(zhí)行過程，記錄下每一步的微地址μA5~μA0、判別位P4~P0和有關(guān)控制信號的值，寫出這4種控制臺操作的作用和使用方法。2．正確設(shè)置指令操作碼IR7~IR4，用單微指令方式跟蹤除停機指令STP之外的所有指令的執(zhí)行過程。記錄下每一步的微地址μA5~μA0、判別位P4~P0和有關(guān)控制信號的值。對于JZ指令，跟蹤Z=1、Z=0兩種情況；對于JZ指令，跟蹤C=1、C=0兩種情況。實驗步驟1．實驗準(zhǔn)備將控制器轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到微程序位置,微程序燈亮，將編程開關(guān)設(shè)置為正常位置，將單拍開關(guān)設(shè)置為1(朝上)。在單拍開關(guān)DP為1時，每按一次QD按鈕，只執(zhí)行一條微指令。將信號IR4-I、IR5-I、IR6-I、IR7-I、C-I、Z-I依次通過接線孔與電平 K0~K5連接。通過撥動開關(guān) K0~K5，可以對上述信號設(shè)置希望的值。打開電源。2．跟蹤控制臺操作讀寄存器、寫寄存器、讀存儲器、寫存儲器的執(zhí)行。按復(fù)位按鈕CLR后，撥動操作模式開關(guān)SWC、SWB、SWA到希望的位置，按一次鈕，則進入希望的控制臺操作模式?？刂婆_模式開關(guān)和控制臺操作的對應(yīng)關(guān)系如下：

QD按操作模式

功能選擇

備注000 啟動程序運行001 寫存儲器讀存儲器011 讀寄存器100 寫寄存器按一次復(fù)位按鈕 CLR按鈕，能夠結(jié)束本次跟蹤操作，開始下一次跟蹤操作。3．跟蹤指令的執(zhí)行按復(fù)位按鈕 CLR后，設(shè)置操作模式開關(guān)

SWC=0、SWB=0、SWA=0，按一次QD按鈕，則進入啟動程序運行模式。設(shè)置電平開關(guān)K3~K0，使其代表希望的指令操作碼IR7~IR4，按QD按鈕，跟蹤指令的執(zhí)行。按一次復(fù)位按鈕 CLR按鈕，能夠結(jié)束本次跟蹤操作，開始下一次跟蹤操作。文檔μAARPCA7~A0B7~B0D7~D009H0H0H0H0H0H08H0H0H0H01H01H0AH0H0H0H02H02H0CH0H0H0H03H03H0CH0H0H0H04H04H07H0H0H1H02HF0H06H0H0H3HH04HF0H03H0H0H0H0H20H02H20H0H0H0H20H02H21H0H0H0H01H02H22H0H0H0H02H02H23H0H0H0H03H02H24H0H0H0H04H05H0H0H0H0H20H04H20H0H0H0H01H04H21H0H0H0H02H04H22H0H0H0H03H04H23H0H0H0H04H01H0H0H01H01HF0H（加）21H0H01H04H04H08H21H0H01H08H08H0FH（減）22H0H02H02H02H00H（與）23H0H03H08H03H00H（或）24H0H04H00H01H01H(F=B)25H0H01H01H04H04H0EH04H01H01H04H01H(F=A,F=B)20H01H01H04H01H6H10H0H01H01H04H04H27H01H02H04H04HF0H13H01H02H04H04HF0H28H01H02H04H04HF0H12H01H02H04H04HF0H

←寫寄存器←讀寄存器←寫存儲器←讀存儲器文檔實驗結(jié)果分析及結(jié)論、心得能夠很清楚的根據(jù) SWC控制模式控制寫讀寄存器模式和寫讀存儲器模式，還能夠很靈活的將數(shù)據(jù)寫讀寄存器和寫讀存儲器， 最后還利用指令操作碼進行各種邏輯運算。實驗報告5實驗名稱CPU組成與機器指令的執(zhí)行實驗地點實驗日期成績⑴用微程序控制器控制數(shù)據(jù)通路，將相應(yīng)的信號線連接，構(gòu)成一臺能運行測試程序的CPU。實驗?zāi)康蘑茍?zhí)行一個簡單的程序，掌握機器指令與微指令的關(guān)系。⑶理解計算機如何取出指令、如何執(zhí)行指令、如何在一條指令執(zhí)行結(jié)束后自動取出下一條指令并執(zhí)行，牢固建立的計算機整機概念。⑴寫存儲器寫存儲器操作用于向存儲器中寫測試程序和數(shù)據(jù)。按復(fù)位按鈕CLR，設(shè)置SWC=0、SWB=0、SWA=1。按QD按鈕一次，控制臺指示燈亮，指示燈μA5~μA0顯示03H，進入寫存儲器操作。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置存儲器地址，通過數(shù)據(jù)總線指示燈D7~D0可以檢查地址是否正確。按QD按鈕一次，將存儲器地址寫入地址寄存器AR，指示燈μA5~μA0顯示02H，指示燈AR7~AR0顯示當(dāng)前存儲器地址。在數(shù)據(jù)開關(guān)上設(shè)置被寫的指令。按QD按鈕一次，將指令寫入存儲器。寫入指令后，從指示燈AR7~AR0上可以看到地址寄存器自動加1。在數(shù)據(jù)開關(guān)上設(shè)置下一條指令，按QD按鈕一次，將第2條指令寫入存儲器。實驗原理這樣一直繼續(xù)下去，直到將測試程序全部寫入存儲器。⑵讀存儲器讀存儲器操作用于檢查程序的執(zhí)行結(jié)果和檢查程序是否正確寫入到存儲器中。按復(fù)位按鈕CLR，設(shè)置SWC=0、SWB=1、SWA=0。按QD按鈕一次，控制臺指示燈亮，指示燈μA5~μA0顯示05H，進入讀存儲器操作。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置存儲器地址，通過指示燈D7~D0可以檢查地址是否正確。按QD按鈕一次，指示燈AR7~AR0上顯示出當(dāng)前存儲器地址，在指示燈D7~D0上顯示出指令或數(shù)據(jù)。再按一次QD按鈕，則在指示燈AR7~AR0上顯示出下一個存儲器地址，在指示燈D7~D0上顯示出下一條指令。一直操作下去，直到程序和數(shù)據(jù)全部檢查完畢。⑶寫寄存器文檔寫寄存器操作用于給各通用寄存器置初值。按復(fù)位按鈕 CLR，設(shè)置SWC=1、SWB=0、SWA=0。按QD按鈕一次，控制臺指示燈亮，指示燈μ A5~μA0顯示09H，進入寫寄存器操作。在數(shù)據(jù)開關(guān)SD7~SD0上設(shè)置R0的值，通過指示燈 D7~D0可以檢查地址是否正確，按QD按鈕，將設(shè)置的數(shù)寫入 R0。指示燈μA5~μA0顯示08H，指示燈B7~B0顯示R0的值，在在數(shù)據(jù)開關(guān) SD7~SD0上設(shè)置R1的值，按QD按鈕，將設(shè)置的數(shù)寫入 R1。指示燈μA5~μA0顯示0AH，指示燈B7~B0顯示R1的值，在在數(shù)據(jù)開關(guān) SD7~SD0上設(shè)置R2的值，按QD按鈕，將設(shè)置的數(shù)寫入 R2。指示燈μA5~μA0顯示0CH，指示燈B7~B0顯示R2的值，在在數(shù)據(jù)開關(guān) SD7~SD0上設(shè)置R3的值，按QD按鈕，將設(shè)置的數(shù)寫入R3。指示燈μA5~μA0顯示00H，指示燈A7~A0顯示R0的值，指示燈B7~B0顯示R3的值。⑷讀寄存器讀寄存器用于檢查程序執(zhí)行的結(jié)果。按復(fù)位按鈕CLR，設(shè)置SWC=0、SWB=1、SWA=1。按QD按鈕一次，控制臺指示燈亮，指示燈μA5~μA0顯示07H，進入讀寄存器操作。指示燈A7~A0顯示R0的值，指示燈B7~B0顯示R1的值。按一次QD按鈕，指示燈μA5~μA0顯示06H，指示燈A7~A0顯示R2的值，指示燈B7~B0顯示R3的值。⑸啟動程序運行當(dāng)程序已經(jīng)寫入存儲器后，按復(fù)位按鈕CLR，使TEC-6模型計算機復(fù)位，設(shè)置SWC=0、SWB=0、SWA=0，按一次啟動按鈕QD，則啟動測試程序從地址00H運行。如果單拍開關(guān)DP=1，那么每按一次QD按鈕，執(zhí)行一條微指令；連續(xù)按QD按鈕，直到測試程序結(jié)束。如果單拍開關(guān)DP=0，那么按一次QD按鈕后，程序一直運行到停機指令STP為止。如果程序不以停機指令STP結(jié)束，則程序?qū)o限運行下去，結(jié)果不可預(yù)知。序列名稱數(shù)量備注號1實驗系統(tǒng)1臺實驗設(shè)備2雙蹤示波器1臺軟件平臺3直流萬用表1塊等4邏輯測試筆1支在試驗箱上實驗容與實驗記錄（拓?fù)鋱D配置圖流程圖線路圖效果圖代碼(段運行結(jié)果實驗步驟等）文檔地址指令機器16進制代碼00HLDR0，[R3]01010011【53】01HINCR301001100【4C】02HLDR1,[R3]01010111【57】03HSUBR0,R100100001【21】04HJZ0BH10000110【86】05HSTR0,[R2]01101000【68】06HINCR301001100【4C】07HLDR0，[R3]01010011【53】08HADDR0，R100010001【11】09HJC0CH01000010【42】0AHINCR201001000【48】0BHSTR2,[R2]01101010【6A】0CHANDR0,R100110001【31】0DHOUTR210100010【A2】0EHSTP1110000