【實(shí)驗(yàn)】計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.【關(guān)鍵字】實(shí)驗(yàn)成績：計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室實(shí)報(bào)告課程姓名專業(yè)學(xué)號日期

計(jì)算機(jī)組原理姜香玉網(wǎng)絡(luò)工程52015年月工計(jì)算機(jī)工系0檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.實(shí)驗(yàn)一：算器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC機(jī)＋＋emu8086＋proteus仿真器一實(shí)內(nèi)1.熟proteus仿真系2.設(shè)并驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)日期2015年.算術(shù)邏輯運(yùn)算單的核心是由構(gòu)可進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算74LS181的種工作方式可通過設(shè)置其控制信來實(shí)現(xiàn)正確設(shè)的個(gè)控制信號74LS181會(huì)運(yùn)數(shù)據(jù)鎖存器內(nèi)的數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)鎖存器已經(jīng)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(huì)發(fā)生改變。出緩沖器采用74LS245，當(dāng)制信號為低電平時(shí)，74LS245導(dǎo)通，把的運(yùn)算果輸出到數(shù)據(jù)總線，電平時(shí)74LS245的輸出為高阻。實(shí)驗(yàn)中所用的運(yùn)器數(shù)據(jù)通路如圖所示。其中運(yùn)算器由兩74LS181以/串形式構(gòu)成8位長的ALU。運(yùn)算器的輸出經(jīng)一個(gè)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(gè)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(guān)(INPUT用給出參運(yùn)算的數(shù)據(jù)，經(jīng)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(nèi)容。0檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.三．實(shí)現(xiàn)方法（

含實(shí)現(xiàn)思路程序流程圖實(shí)驗(yàn)電路圖和源程序列實(shí)現(xiàn)電路圖：1.設(shè)并驗(yàn)證4位算數(shù)邏輯單元的功能2.實(shí)8位算數(shù)輯單元1檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.四實(shí)驗(yàn)結(jié)分析（含行結(jié)果驗(yàn)證輸出顯示信息圖形調(diào)試過程中所遇的題及處理方法等

）（一）驗(yàn)證了基要,實(shí)現(xiàn)了計(jì)并驗(yàn)4算數(shù)邏輯單元、實(shí)現(xiàn)輸入輸出鎖、實(shí)現(xiàn)8位算數(shù)邏輯單元功能.運(yùn)行結(jié)果：圖一2檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的異同答：單總線結(jié)構(gòu)對這種結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器來說，在一時(shí)間內(nèi)，只能有一個(gè)操作數(shù)放在單總線上。為把兩個(gè)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(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是操作速度較。雖然在這種結(jié)構(gòu)中輸入數(shù)據(jù)和作結(jié)果需要三次串的選通操作，但它并不會(huì)對每指令都增加很多執(zhí)行時(shí)間。只有對全都是CPU寄器的兩個(gè)操作數(shù)進(jìn)行操作時(shí)，單線結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器才會(huì)造成一定的時(shí)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(jié)構(gòu)：在種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)操作數(shù)同時(shí)加ALU進(jìn)運(yùn)算，只需一次操作控制，而且馬上可以得到運(yùn)算結(jié)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(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.必須在ALU輸端設(shè)置沖寄存器。為此，操作的控制要兩步完成在ALU的兩個(gè)輸入端輸入作數(shù)，形成結(jié)果并送入緩沖寄器把結(jié)果送入目的寄存。三總線結(jié)構(gòu)：在總線結(jié)構(gòu)中ALU的個(gè)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(shù)邏輯操作就可以在一步的制之內(nèi)完成外設(shè)置了一個(gè)總線路器。如果一個(gè)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(jié)完成了本次實(shí)驗(yàn)求的設(shè)計(jì)并驗(yàn)4算數(shù)邏輯單元、實(shí)現(xiàn)輸入出鎖存、實(shí)位算數(shù)邏輯單元的驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)會(huì)了如何使用仿系統(tǒng)，掌握了運(yùn)算器工作原理，熟悉了算術(shù)運(yùn)算運(yùn)算過程以及控制這種運(yùn)算的法。4檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.實(shí)驗(yàn)二寄存實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC機(jī)＋2003＋emu8086＋proteus仿器一實(shí)內(nèi)1.解CPU運(yùn)算器中寄存器的作用2.計(jì)并驗(yàn)證寄存器組（少四個(gè)寄存器）3.現(xiàn)更多的寄存器（至8個(gè)）二理分或算分單元電路：

實(shí)驗(yàn)日期2015.10實(shí)驗(yàn)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(jīng)CBA二進(jìn)控制開關(guān)譯碼產(chǎn)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(jìn)制控制開關(guān)模擬，為高電平有效。5檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.三實(shí)方（

含實(shí)現(xiàn)思路、程序程圖、實(shí)驗(yàn)電路圖和源程列表等）實(shí)驗(yàn)電路：1.設(shè)并驗(yàn)證寄存器組2.擴(kuò)成四組（由于空間有限，只能實(shí)現(xiàn)兩組）四實(shí)結(jié)分（執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證、輸出示信息、圖形、調(diào)試過程所遇的問題及處理方法等）（一）驗(yàn)證了基要求,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)驗(yàn)證寄存器組（至少四個(gè)寄存實(shí)現(xiàn)更多的寄存器（至少個(gè)）的功能運(yùn)行結(jié)果：圖一（二）思考問題隨著寄存器的增多，電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度是什么比例增大答：在電路設(shè)計(jì)，隨著寄存器的增多，電路設(shè)的復(fù)雜程度是成倍增大的。6檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.五結(jié)完成了本次實(shí)驗(yàn)求的設(shè)計(jì)并驗(yàn)證寄存器組（至四個(gè)寄存器更多的寄存器（至少8個(gè)）的功能的實(shí)驗(yàn)內(nèi)。學(xué)會(huì)了如何擴(kuò)展多組寄存器以寄存器的工作原明白了運(yùn)器中計(jì)算器的作用：（1）可將寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算。（2）存于寄存器內(nèi)地址可用來指向內(nèi)存的某個(gè)位置，即尋址。（3）可以用來讀寫據(jù)到電腦的周邊設(shè)備。7檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

實(shí)驗(yàn)環(huán)境

ISIS仿真軟件

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.實(shí)驗(yàn)三輸入出實(shí)實(shí)驗(yàn)日期2015.11實(shí)現(xiàn)方：實(shí)驗(yàn)（18檔來源為從網(wǎng)絡(luò)收集版可

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文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.實(shí)驗(yàn)四微程控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC機(jī)＋Win7＋proteus仿器

實(shí)驗(yàn)日期2015.12一

．實(shí)驗(yàn)內(nèi)基本要求：1.掌握微程控制器工作原理2設(shè)計(jì)并實(shí)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(jīng)濟(jì)的I/O方式，通常接口中至少有兩個(gè)寄存器，一個(gè)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(gè)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(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)信息；另一個(gè)是供進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)信息；一個(gè)是供CPU查的設(shè)備狀態(tài)寄存器，這個(gè)存器由多個(gè)標(biāo)志位組成，其中最重要的設(shè)準(zhǔn)備就緒入輸出設(shè)備的準(zhǔn)備就緒標(biāo)志可以是同一位當(dāng)要的是“外設(shè)備就緒”標(biāo)志（輸入或輸出設(shè)的準(zhǔn)備就緒標(biāo)志可以不是同一位當(dāng)?shù)眠@標(biāo)志后就進(jìn)行判斷定下一步是繼續(xù)循環(huán)等待還進(jìn)行得到這位標(biāo)志后就進(jìn)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(shí)現(xiàn)法（含實(shí)現(xiàn)思路、程序流圖、實(shí)驗(yàn)電路圖和程序列表等實(shí)驗(yàn)電路圖10檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.版可輯

文檔來源為從絡(luò)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(zhǔn)備讀取下個(gè)數(shù)據(jù)：四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分（過程分析：

含執(zhí)行結(jié)果證、輸出顯信息、圖形、調(diào)試過程中所遇的問題及處理在輸入設(shè)備備好數(shù)據(jù)時(shí)出一個(gè)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(shí)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(jīng)有數(shù)（即準(zhǔn)備就緒要從外設(shè)輸入數(shù)時(shí)，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(shí)把DE_C2D置為1示可以準(zhǔn)備從設(shè)接收下一個(gè)據(jù)果READ_NEXT=0踏步等待，直至READ_NEXT=1為止。11檔來源:網(wǎng)絡(luò)收集整理版可編輯

五

結(jié)論

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.通過本次實(shí)，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(shí)中遇到問題，但在老師和同學(xué)的幫助下，最終是實(shí)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(yàn)。12檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.版可輯

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.實(shí)驗(yàn)五微程設(shè)計(jì)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC機(jī)＋2003＋proteus仿器

實(shí)驗(yàn)日期2015.12一實(shí)內(nèi)1.了微程序執(zhí)行過程2.設(shè)并實(shí)現(xiàn)指令的微程序執(zhí)行過程3.分取指過與微地址的關(guān)系二理分或算分1、微程序的設(shè)計(jì)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(dāng)前微單元的二進(jìn)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(jī)運(yùn)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(yīng)器指令的微代碼入口地址。⑻片245在CPU管理下產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)收集整理.版可輯

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.這種方式的特點(diǎn)微程序控制部件中的微地址中微地址產(chǎn)生線路主要是微地址計(jì)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(jì)數(shù)器量計(jì)數(shù)產(chǎn)生下一條微指地址這使得微指令格中可以不設(shè)下地址場短了微指令長度，使微程序控制部件結(jié)構(gòu)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(shè)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(chǎn)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(chǎn)生三、實(shí)方（

含實(shí)現(xiàn)思路、程序程圖、實(shí)驗(yàn)電路圖和源程列表等）將全部微程序微令格式變址的二進(jìn)制代碼表四實(shí)結(jié)果析（含行結(jié)果驗(yàn)證、輸出示信息、圖形、試過程中所遇的問及處理方法等）（一）驗(yàn)證了基要,實(shí)現(xiàn)了設(shè)并實(shí)現(xiàn)指令的微程序執(zhí)行過、分析取指過程與微地址的關(guān)系的功.14檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.版可輯

文檔來源為從絡(luò)收集整版可編輯歡下載支.五．結(jié)論完成了本次實(shí)驗(yàn)求的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)指令的微程序行過程、分析