計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)三數(shù)據(jù)輸出移位門(mén)

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告3系別 電腦系 |班級(jí)|學(xué)號(hào)|課程名稱(chēng) 電腦組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)|實(shí)驗(yàn)日期 7實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 數(shù)據(jù)輸出/移位門(mén) 成績(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握模型機(jī)中數(shù)據(jù)總線(xiàn)的原理。2、掌握運(yùn)算器中移位功能的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)條件：CPTH實(shí)驗(yàn)儀 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、實(shí)驗(yàn)要求利用CPTH實(shí)驗(yàn)儀的開(kāi)關(guān)做為控制信號(hào)，將指定寄存器的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線(xiàn) DBUS上；觀察移位門(mén)輸出結(jié)果。2、實(shí)驗(yàn)電路CPTH中有7個(gè)寄存器可以向數(shù)據(jù)總線(xiàn)輸出數(shù)據(jù)，但在某一特定時(shí)刻只能有一個(gè) 寄存器輸出數(shù)據(jù)，由X2, XI，X0決定那一個(gè)寄存器輸出數(shù)據(jù)，下表是X2，XI， X0與各個(gè)寄存器的關(guān)系表。圖8是總線(xiàn)上的7個(gè)寄存器的控制端原理圖。xo xTX2

2、X2X1X0輸出寄存器0 0 0IN-OE外部輸入門(mén)0 0 1xo xTX2X2X1X0輸出寄存器0 0 0IN-OE外部輸入門(mén)0 0 1IA-OE中斷向量0 1 0ST-OE堆棧寄存器0 1 1PC-OEPC寄存器1 0 0D-OE直通門(mén)1 0 1R-OE右移門(mén)1 1 0L-OE左移門(mén)1 1 1沒(méi)有輸出15AY0BY1CY2YSY4eTY5瓦Y6E3Y77+HCL3B714131211IN_OE ST OE EL ROELjOE 圖8數(shù)據(jù)輸出選擇器原理圖3、實(shí)驗(yàn)步驟首先設(shè)置手動(dòng)模式：按TV/ME鍵三次，進(jìn)入Hand.手動(dòng)狀態(tài)。(1)按照下表連接線(xiàn)。連接信號(hào)孔接入孔作用狀態(tài)說(shuō)明1J1座J3座將

3、K23-K26接入 DBUS7:0實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑菏謩?dòng)2X0K5寄存器輸出選擇3X1K6寄存器輸出選擇4X2K7寄存器輸出選擇5AENK3選通A低電平有效6CNK9移位是否帶進(jìn)位0：不帶進(jìn)位1：帶進(jìn)位7Cy INK8移位進(jìn)位輸入8S2K2運(yùn)算器功能選擇9S1K1運(yùn)算器功能選擇10SOK0運(yùn)算器功能選擇11CK已連ALU工作脈沖上升沿打入(2)數(shù)據(jù)輸出。置下表的控制信號(hào)，檢驗(yàn)輸出結(jié)果。X2X1XO指示燈紅色選通數(shù)據(jù)總線(xiàn)000IN指示輸入門(mén)K23-K16)001IA指示中斷向量由撥動(dòng)開(kāi)關(guān)給出010ST指示堆棧寄存器011PC指示PC寄存器100D直通門(mén)指示D直通門(mén)191R右移門(mén)指示R右移門(mén)110L左移門(mén)

4、指示L左移門(mén)111沒(méi)有輸出移位。ALU直接輸出和零標(biāo)志位產(chǎn)生原理圖如圖9所示。DBUS1 IffiUS4 IUB5 MUB4 DBUS1 IffiUS4 IUB5 MUB4 IBU53 D0VS2(ALU? ALCW ALU4Z ALUJ% ALW ALU1 ALDOEBU5TTHTaCD圖9 ALU直接輸出和零標(biāo)志位產(chǎn)生原理圖ALU左移輸出原理圖、ALU右移輸出原理圖分別如圖10和圖11所示。121；11Iff. ALDfi AUJ5J- AJJUJ ALU3z ALL12 ALU1 ALUO LflE、AOHD121；11Iff. ALDfi AUJ5J- AJJUJ ALU3z ALL1

5、2 ALU1 ALUO LflE、AOHDAlBLAlBlA5B3AlBiA5BJMB&A?S7圖10 ALU左移輸出原理圖 Air? AUJ6. ALU5/ AUJ4(AUIJ廣._/ ALU1J-RCEisE DBU34 t DBU33 % DBUS1JUBUS 圖11 ALU右移輸出原理圖直通門(mén)將運(yùn)算器的結(jié)果不移位送總線(xiàn)。當(dāng)X2X1X0=100時(shí)運(yùn)算器結(jié)果通過(guò)直通門(mén)送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)。同時(shí)，直通門(mén)上還有判0電路，當(dāng)運(yùn)算器的結(jié)果為全0時(shí)，Z=1，右移門(mén)將運(yùn)算器的結(jié)果右移一位送總線(xiàn)。當(dāng)X2X1X0=101時(shí)運(yùn)算器結(jié)果通過(guò)右通門(mén)送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)。將55H寫(xiě)入A寄存器。二進(jìn)制開(kāi)關(guān)K23-K16用于DBUS

6、7:0的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55HK23K22K21K20K19K1SK17K1501010101置控制信號(hào)為:KXAEN)KO(SO)0111按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器A的黃色選擇指示燈亮，說(shuō)明選擇A寄存器。放開(kāi)STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫(xiě)入A寄存 器。S2S1S0=111時(shí)運(yùn)算器結(jié)果為寄存器A內(nèi)容。CNCy INLDR0XAA 1010 101055 0101 01012A 0010 101010AA 1010 101055 0101 01012A 0010 101011AB 1010 101155 0101 0101AA 1010 1010實(shí)驗(yàn)結(jié)

7、果及分析: 結(jié)果根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟連接好實(shí)際電路，按內(nèi)容要求利用CPTH實(shí)驗(yàn)儀的開(kāi)關(guān)做為控制信號(hào)，將指定寄存器的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線(xiàn)DBUS上；觀察移位門(mén)輸出結(jié)果。完成結(jié)果如下列圖所示:完成結(jié)果如下列圖所示:分析首先設(shè)置手動(dòng)模式：按TV/ME鍵三次，進(jìn)入Hand手動(dòng)狀態(tài)。系統(tǒng)清零K23-K16開(kāi)關(guān)置零，按RST鈕。將55H寫(xiě)入入寄存器，二進(jìn)制開(kāi)關(guān)K23-K16 依次置為：01010101，控制信號(hào)K3, K2, K1，KO依次為：0111。按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時(shí)寄存器A的黃色選擇指示燈亮，說(shuō)明選擇A寄存器。放開(kāi)STEP鍵， CK由低變高，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫(xiě)入A寄存器。S2S1S0=111時(shí)運(yùn)算器結(jié) 果為寄存器A內(nèi)容。CNCy INLDR0XAA 1010 101055 0101 01012A 0010 101010AA 1010 101055 0101 01012A 0010 101011AB 1010 101155 0101 0101AA 1010 1010左移右移其中移位與輸出門(mén)是否打開(kāi)無(wú)關(guān)，無(wú)論運(yùn)算器結(jié)果如何，移位門(mén)