時序控制電路報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟A、實(shí)驗(yàn)所用的時序控制電路框圖如圖4-l所示，圖4-l時序控制電路框圖可產(chǎn)生4個等間隔的時序信號TSlTS4，其中為時鐘信號，由實(shí)驗(yàn)臺左上方的方波信號源提供，可產(chǎn)生頻率及脈寬可調(diào)的方波信號?？筛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)自行選擇方波信號的頻率及脈寬。圖中STEP(單步)是來自實(shí)驗(yàn)板上方中部的一個二進(jìn)制開關(guān)STEP的模擬信號。START鍵是來自實(shí)驗(yàn)板上方左部的一個微動開關(guān)START的按鍵信號。當(dāng)STEP開關(guān)為0時(EXEC)，一旦按下START啟動鍵，時序信號TSlTS4將周而復(fù)始地發(fā)送出去。當(dāng)STEP為1(STEP)時，一旦按下START啟動鍵，機(jī)器便處于單步運(yùn)行狀態(tài)，即此時只發(fā)送一個CPU周期的時

2、序信號就停機(jī)。利用單步方式，每次只讀一條微指令，可以觀察微指令的代碼與當(dāng)前微指令的執(zhí)行結(jié)果。另外，當(dāng)機(jī)器連續(xù)運(yùn)行時，如果STEP開關(guān)置“1”(STEP)，也會使機(jī)器停機(jī)，或使CLR開關(guān)執(zhí)行101操作也可以使時序清零。以下為TLA721-TEK邏輯分析儀的時序狀態(tài)圖見下圖4-2。 圖4-2 TS1TS4時序狀態(tài)圖由于時序電路的內(nèi)部線路已經(jīng)連好，所以只需將時序電路與方波信號源連接，即將時序電路的時鐘脈沖輸入端中接至方波信號發(fā)生器輸出端H23上，按動啟動鍵START后，就可產(chǎn)生時序信號TSlTS4。時序電路的CLR已接至實(shí)驗(yàn)板右下方的CLR模擬開關(guān)上。B、微程序控制電路與微指令格式微程序控制電路微程

3、序控制器的組成見圖43。 在該實(shí)驗(yàn)電路中設(shè)有一個編程開關(guān)，它具有三種狀態(tài)：PROM(編程)、READ(校驗(yàn))、RUN(運(yùn)行)。當(dāng)處于“編程狀態(tài)”時，可根據(jù)微地址和微指令格式將微指令二進(jìn)制代碼寫入到控制存儲器中。當(dāng)處于“校驗(yàn)狀態(tài)”時，可以對寫入控制存儲器中的二進(jìn)制代碼進(jìn)行驗(yàn)證，從而可以判斷寫入的二進(jìn)制代碼是否正確。當(dāng)處于“運(yùn)行狀態(tài)”時，只要給出微程序的入口微地址，則可根據(jù)微程序流程圖自動執(zhí)行微程序。微指令格式： 微指令字長共24位，其控制位順序如下表B1所示A字段 B字段 C字段 表B1 圖4-3 微程序控制器組成實(shí)驗(yàn)原理圖其中uA5uA0為6位的后續(xù)微地址，A、B、C為三個譯碼字段，分別由三個

4、控制位譯碼出多位。C字段中的P(1)P(4)是四個測試字位。其功能是根據(jù)機(jī)器指令及相應(yīng)微代碼進(jìn)行譯碼，使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入口，從而實(shí)現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運(yùn)行，SE5SEl為微控器單元微地址鎖存器的強(qiáng)置端輸出。AR為算術(shù)運(yùn)算是否影響進(jìn)位及判零標(biāo)志控制位，為零有效。B字段中的RS-B、RD-B、RI-B分別為源寄存器選通信號、目的寄存器選通信號及變址寄存器選通信號，其功能是根據(jù)機(jī)器指令來進(jìn)行三個工作寄存器R0、R1及R2的選通譯碼，LDRi為打入工作寄存器信號的譯碼器使能控制位。 下圖為所設(shè)計(jì)的幾條機(jī)器指令對應(yīng)的參考微程序流程圖，將全部微程序按微指令格式變成二進(jìn)制代碼，可得到下表B2的

5、二進(jìn)制微程序代碼表： 圖46 微程序流程圖表B2 二進(jìn)制微程序代碼表 圖中一個矩形方框表示一條微指令，方框中的內(nèi)容為該指令執(zhí)行的微操作，右上角的數(shù)字是該條指令的微地址，為表示方便，所有微地址是用8進(jìn)制表示。向下的箭頭指出了下一條要執(zhí)行的指令。P(1)、P(4)為測試字，根據(jù)條件使微程序產(chǎn)生分支。C、按圖49連接實(shí)驗(yàn)線路，仔細(xì)查線無誤后接通電源。 圖49 實(shí)驗(yàn)線路C-1、觀測時序信號 用示波器觀察方波信號源的輸出端H23，調(diào)節(jié)電位器W1，使輸出波形的頻率最慢。將時序電路中的“STOP”開關(guān)置為“RUN”，“STEP”開關(guān)置為“EXEC”。按動START按鍵，測量TS1、TS2、TS3、TS4各點(diǎn)

6、的波形，比較它們的相互關(guān)系，畫出其波形，并標(biāo)注測量所得的脈沖寬度。C-2、分析微程序控制器編程將編程開關(guān)置為PROM(編程)狀態(tài)。將實(shí)驗(yàn)板上“STATE UNIT”中的“STEP”置為“STEP”，“STOP”置為“RUN”狀態(tài)。用二進(jìn)制微編程模擬開關(guān)置微地址MA5一MA0。在MK24一MK1微編程模擬開關(guān)上置微代碼，24位開關(guān)對應(yīng)24位顯示燈，開關(guān)量為“0”時燈亮，開關(guān)量為“1”時燈滅。啟動時序電路(按動啟動按紐“START”)，即將微代碼寫入到E2PROM2816的相應(yīng)地址對應(yīng)的單元中。重復(fù)以上步驟，將表B2的微代碼寫入2816。校驗(yàn)將編程開關(guān)設(shè)置為READ(校驗(yàn))狀態(tài)。將實(shí)驗(yàn)板的“STE

7、P”開關(guān)置為“STEP”狀態(tài)?！癝TOP”開關(guān)置為“RUN”狀態(tài)。用二進(jìn)制開關(guān)置好微地址MA5一MA0。 按動“START”鍵，啟動時序電路，讀出微代碼觀察顯示燈MD24一MDl的狀態(tài)(燈亮為“0”，滅為“1”)， 檢查讀出的微代碼是否與寫入的相同。如果不同，則將開關(guān)置于PROM編程狀態(tài)，重新執(zhí)行即可。單步運(yùn)行將編程開關(guān)置于“Run(運(yùn)行)”狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)板的“STEP”及“STOP”開關(guān)保持原狀。操作CLR開關(guān)(撥動開關(guān)在實(shí)驗(yàn)板右下角)使CLR信號1一>0>1，微地址寄存器MA5一MA0清零，從而明確本機(jī)的運(yùn)行入口微地址為000000(二進(jìn)制)。按動“START”鍵，啟動時序電路，則每按動一次啟動鍵，讀出一條微指令后停機(jī)，此時實(shí)驗(yàn)臺上的微地址顯示燈和微命令顯示燈將顯示所讀出的一條指令。注意：在當(dāng)前條件下，可將“MICROCONTROLLER”單元的SE6一SEl接至“switch UNIT”中的S3Cn對應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)上，可通過強(qiáng)置端SE1-SE6人為