【實驗】計算機組成原理實驗

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.【關鍵字】實驗成績：計算機原理實驗室實報告課程姓名專業(yè)學號日期

計算機組原理姜香玉網絡工程52015年月工計算機工系0檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.實驗一：算器實驗實驗環(huán)境PC機＋＋emu8086＋proteus仿真器一實內1.熟proteus仿真系2.設并驗證位數(shù)邏輯單元功能3.現(xiàn)輸入輸出鎖存4.現(xiàn)8算數(shù)邏輯單元二理分或算分實驗原理：

實驗日期2015年.算術邏輯運算單的核心是由構可進行二進制數(shù)的算術邏輯運算74LS181的種工作方式可通過設置其控制信來實現(xiàn)正確設的個控制信號74LS181會運數(shù)據(jù)鎖存器內的數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)鎖存器已經把數(shù)據(jù)鎖存，只要的制信號不變，那74LS181的出數(shù)據(jù)也不會發(fā)生改變。出緩沖器采用74LS245，當制信號為低電平時，74LS245導通，把的運算果輸出到數(shù)據(jù)總線，電平時74LS245的輸出為高阻。實驗中所用的運器數(shù)據(jù)通路如圖所示。其中運算器由兩74LS181以/串形式構成8位長的ALU。運算器的輸出經一個三態(tài)(74LS245)以芯平線方式和數(shù)據(jù)總線相連器的數(shù)據(jù)輸入端分別由二個鎖存(74LS273)存器輸入亦以芯扁平線方式與數(shù)據(jù)總線相連數(shù)據(jù)開關(INPUT用給出參運算的數(shù)據(jù)，經一三態(tài)門(74LS245)芯平線方和數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)顯示(BUS已數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)總線內容。0檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.三．實現(xiàn)方法（

含實現(xiàn)思路程序流程圖實驗電路圖和源程序列實現(xiàn)電路圖：1.設并驗證4位算數(shù)邏輯單元的功能2.實8位算數(shù)輯單元1檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.四實驗結分析（含行結果驗證輸出顯示信息圖形調試過程中所遇的題及處理方法等

）（一）驗證了基要,實現(xiàn)了計并驗4算數(shù)邏輯單元、實現(xiàn)輸入輸出鎖、實現(xiàn)8位算數(shù)邏輯單元功能.運行結果：圖一2檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.圖二：（二）思考問題單總線，雙總線和三總線結構設計上的異同答：單總線結構對這種結構的運算器來說，在一時間內，只能有一個操作數(shù)放在單總線上。為把兩個操作數(shù)輸入到ALU需要分兩次來做，而且需要AB兩緩沖寄存器。這結構的主要缺點是操作速度較。雖然在這種結構中輸入數(shù)據(jù)和作結果需要三次串的選通操作，但它并不會對每指令都增加很多執(zhí)行時間。只有對全都是CPU寄器的兩個操作數(shù)進行操作時，單線結構的運算器才會造成一定的時間損失。但是于它只控制一條總線，故控制路比較簡單。雙總線結構：在種結構中，兩個操作數(shù)同時加ALU進運算，只需一次操作控制，而且馬上可以得到運算結果。兩條總線自把其數(shù)據(jù)送至ALU的入端因而3檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.必須在ALU輸端設置沖寄存器。為此，操作的控制要兩步完成在ALU的兩個輸入端輸入作數(shù)，形成結果并送入緩沖寄器把結果送入目的寄存。三總線結構：在總線結構中ALU的個輸入端分由兩條總線供給，而ALU的輸出則與第三總線相連樣術邏輯操作就可以在一步的制之內完成外設置了一個總線路器。如果一個操作數(shù)不需要改，而直接從總線2傳送總線3，那么可以通過控總線旁路器把數(shù)據(jù)傳出；如需修改，那么就借助于A。五結完成了本次實驗求的設計并驗4算數(shù)邏輯單元、實現(xiàn)輸入出鎖存、實位算數(shù)邏輯單元的驗內容。學會了如何使用仿系統(tǒng)，掌握了運算器工作原理，熟悉了算術運算運算過程以及控制這種運算的法。4檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.實驗二寄存實驗實驗環(huán)境PC機＋2003＋emu8086＋proteus仿器一實內1.解CPU運算器中寄存器的作用2.計并驗證寄存器組（少四個寄存器）3.現(xiàn)更多的寄存器（至8個）二理分或算分單元電路：

實驗日期2015.10實驗中所用的寄器數(shù)據(jù)通路如圖所示。由74LS373組寄存器組成。寄存器的輸入接口用一8芯平連至BUS總線接口存器的輸出接口用一8芯扁線連至總線接口。經CBA二進控制開關譯碼產生數(shù)據(jù)出選通信號LDR0、LDR1、LDR2為數(shù)據(jù)寫入允許號，由二進制控制開關模擬，為高電平有效。5檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.三實方（

含實現(xiàn)思路、程序程圖、實驗電路圖和源程列表等）實驗電路：1.設并驗證寄存器組2.擴成四組（由于空間有限，只能實現(xiàn)兩組）四實結分（執(zhí)行結果驗證、輸出示信息、圖形、調試過程所遇的問題及處理方法等）（一）驗證了基要求,實現(xiàn)了設計驗證寄存器組（至少四個寄存實現(xiàn)更多的寄存器（至少個）的功能運行結果：圖一（二）思考問題隨著寄存器的增多，電路設計復雜度是什么比例增大答：在電路設計，隨著寄存器的增多，電路設的復雜程度是成倍增大的。6檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.五結完成了本次實驗求的設計并驗證寄存器組（至四個寄存器更多的寄存器（至少8個）的功能的實驗內。學會了如何擴展多組寄存器以寄存器的工作原明白了運器中計算器的作用：（1）可將寄存器內數(shù)據(jù)執(zhí)行算術及邏輯運算。（2）存于寄存器內地址可用來指向內存的某個位置，即尋址。（3）可以用來讀寫據(jù)到電腦的周邊設備。7檔來源為從網絡收集版可

實驗環(huán)境

ISIS仿真軟件

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.實驗三輸入出實實驗日期2015.11實現(xiàn)方：實驗（18檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.實驗（2實驗結果分析9檔來源為從網絡收集版可

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.實驗四微程控制實驗實驗環(huán)境PC機＋Win7＋proteus仿器

實驗日期2015.12一

．實驗內基本要求：1.掌握微程控制器工作原理2設計并實指令的微程序段二．理論析或算分析程序查詢方式是簡單、經濟的I/O方式，通常接口中至少有兩個寄存器，一個是數(shù)據(jù)緩沖寄存器，數(shù)據(jù)端口，用來存放與方式，常接口中至少有兩個寄存器，一是數(shù)據(jù)緩沖寄存器，數(shù)據(jù)端口，用來存放與CPU進行傳送的數(shù)據(jù)信息；另一個是供進行傳送的數(shù)據(jù)信息；一個是供CPU查的設備狀態(tài)寄存器，這個存器由多個標志位組成，其中最重要的設準備就緒入輸出設備的準備就緒標志可以是同一位當要的是“外設備就緒”標志（輸入或輸出設的準備就緒標志可以不是同一位當?shù)眠@標志后就進行判斷定下一步是繼續(xù)循環(huán)等待還進行得到這位標志后就進行判斷，以定下一步是繼續(xù)循環(huán)等待還是行I/O傳。三．實現(xiàn)法（含實現(xiàn)思路、程序流圖、實驗電路圖和程序列表等實驗電路圖10檔來源為:從網絡收集整理.版可輯

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.將數(shù)據(jù)送入存器:CPU從鎖存中讀取數(shù)據(jù)：準備讀取下個數(shù)據(jù)：四．實驗結果分（過程分析：

含執(zhí)行結果證、輸出顯信息、圖形、調試過程中所遇的問題及處理在輸入設備備好數(shù)據(jù)時出一個選通信號將數(shù)據(jù)通過線接收器74LS245入總線，然后過總線把數(shù)傳送到鎖存器（圖中的U2時將D觸發(fā)器U3:B的Q輸出端置為（即燈READ_NEXT示接口中已經有數(shù)（即準備就緒要從外設輸入數(shù)時，先執(zhí)行輸入指令讀取狀態(tài)字READ_NEXT=1執(zhí)行輸入指令從鎖存器中讀取據(jù)時把DE_C2D置為1示可以準備從設接收下一個據(jù)果READ_NEXT=0踏步等待，直至READ_NEXT=1為止。11檔來源:網絡收集整理版可編輯

五

結論

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.通過本次實，我掌握了程序查詢的基本思想以及工作流程通過仿真電路，雖然實中遇到問題，但在老師和同學的幫助下，最終是實現(xiàn)了程序查詢方式的輸接口和輸出接口的工作流程仿真，完成了本次驗。12檔來源為:從網絡收集整理.版可輯

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實驗日期2015.12一實內1.了微程序執(zhí)行過程2.設并實現(xiàn)指令的微程序執(zhí)行過程3.分取指過與微地址的關系二理分或算分1、微程序的設計理論分析或算法析⑴微地址顯示燈顯示的是后續(xù)微地址，而26位示燈顯示的當前微單元的二進制控制位。⑵微控制代碼輸出鎖存器273(0-2)、175及后續(xù)微地址輸出鎖器M7~M2(74LS74)。⑶CK0、CK1、CK2、CK3為微控制器微碼鎖存輸出控制位。⑷T2為后續(xù)微地址輸出鎖存控制位，在型機運行狀態(tài)有效。⑸微控制程序存貯器6116)片端CS0、CS1、CS2、CS3受控于管理CPU(89C52)。⑹微控制程序存貯器6116)讀寫端OE、WE均控于管理CPU(89C52)。⑺SE5~SE0是指令譯碼輸入端，通過譯碼器確定相應器指令的微代碼入口地址。⑻片245在CPU管理下產生裝載微代碼程序所需的四路8位數(shù)據(jù)總線及低5地址線。⑼管理CPU(89C52)及大規(guī)?？删幊踢壠骷﨧ACH128N是統(tǒng)的指揮與控制中心。13檔來源為:從網絡收集整理.版可輯

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.這種方式的特點微程序控制部件中的微地址中微地址產生線路主要是微地址計數(shù)器MPCMPC初值由微程序首址形成路根據(jù)指令操作碼編碼形成微序執(zhí)行過程中該計數(shù)器量計數(shù)產生下一條微指地址這使得微指令格中可以不設下地址場短了微指令長度，使微程序控制部件結構較簡單。微程序必須存放在控存若干連續(xù)單元。2）斷定方式微程序控部件示意圖微指令中設有“地址場指下條微指令的地址，這使一指令的微程序中的微指令在控存中一定要連續(xù)存放。在微程序執(zhí)過程中。微程序控制部件中的微址形成電路直接接微指令下地址場信息來產生下微指令地址，微程序的首址也由微地址形成線路根指令操作碼產生三、實方（

含實現(xiàn)思路、程序程圖、實驗電路圖和源程列表等）將全部微程序微令格式變址的二進制代碼表四實結果析（含行結果驗證、輸出示信息、圖形、試過程中所遇的問及處理方法等）（一）驗證了基要,實現(xiàn)了設并實現(xiàn)指令的微程序執(zhí)行過、分析取指過程與微地址的關系的功.14檔來源為:從網絡收集整理.版可輯

文檔來源為從絡收集整版可編輯歡下載支.五．結論完成了本次實驗求的設計并實現(xiàn)指令的微程序行過程、分析