《计算机组成原理》实验指导书 联系客服

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4、逻辑测试笔一支 四、实验任务

(1)按图7所示,将有关控制信号和和二进制开关对应接好,仔细复查一遍,然后接通电源。

(2)将数码开关SW0-SW7(SW0是最低位)设置为00H,将此数据作为地址置入AR1;然后重新设置二进制开关控制,将数码开关SW0-SW7上的数据00H写入RAM第0号单元。依此方法,在存储器10H单元写入数据10H,20H单元写入20H,30H单元写入30H,40H单元写入40H,共存入5个数据。

使用双端口存储器的左端口,依次读出存储器第00H,10H,20H,30H,40H单元中的内容,观察上述各单元中的内容是否与该单元的地址号相同。请记录数据。注意:总线上的禁止两以个部件同时向总线输出数据,当存储器进行读出操作时,必须关闭SW-BUS三态门!而当向AR1送入地址时,双端口存储器不能被选中。

(3)通过双端口存储器右端口(指令端口),依次把存储器第00H,10H,20H,30H,40H单元中的内容置入指令寄存器IR,观察结果是否与(2)相同,并记录数据。

(4)双端口存储的并行读写和访问冲突测试

置CEL#=0且CER=1,使存储器左、右端口同时被选中,当AR1和AR2的地址不相同时,没有访问冲突;地址相同时,由于都是读出操作,也不冲突。如果左、右端口地址相同且一个进行读操作,另一个进行写操作,则发生冲突。要检测冲突。可以用示波器测试BUSYL和BUSYR插孔(分别是两个端口的”忙”信号输出).BUSY为0时,不一定发生冲突;但发生冲突时,BUSY一定为0。

五、实验要求

1、做好实验预习,掌握IDT7132双端口存储器的功能特性和使用方法。 2、写出实验报告,内容是: ①实验目的;

②实验任务(2)的数据记录表格; ③实验任务(3)的数据记录表格; ④实验任务(4)的测试结果; ⑤值得讨论的其他问题。

实验三 数据通路组成实验

一、实验目的

1、将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块联机 2、进一步熟悉计算机的数据通路;

3、掌握数字逻辑电路中故障的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法; 4、锻炼分析问题与解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除故障。 二、实验电路

图8示出了数据通路实验电路图,它是将双端口存储器实验模块和一个双端口通用寄存器堆模块(RF)连接在一起形成的,双端口存储器的指令端口不参与本次实验。通用寄存器堆连接运算器模块,本实验涉及其中的操作数寄存器DR2。

由于双端口存储器RAM是三态输出,因而可以将它直接连到数据总线DBUS上。此外,DBUS上还连接着双端口通用寄存器堆。这样,写入存储器的数据可以由通用寄存器提供,而从存储器RAM读出的数据也可送到寄存器堆保存。

双端口存储器RAM已在实验二做过介绍,DR2在实验一的实验中使用过。通用寄存器堆RF(U32)由一个ISP1016实现,功能上与两个4位的MC14580并联构成的寄存器堆类似。RF内含四个8位的通用寄存器R0,R1,R2,R3,带有一个写入端口和两个输出端口,从而可以同时写入一路数据,读出两路数据。写入端口取名为WR端口,连接一个8位的暂存寄存器(U14)ER,这是一个74HC374.输出端口取名为RS端口(B端口)、RD端口(A端口),连接运算器

模块的两个操作数寄存器DR1,DR2。RS端口(B端口)的数据输出还可通过一个8位三态门RSO(U15)直接向DBUS输出。

双端口通用寄存器堆模块的控制信号中,RS1,RS0用于选择从RS端口(B端口)读出的通用寄存器,RD1,RD0用于选择从RD端口(A端口)读出的通用寄存器。而WR1,WR0则用于选择从WR端口写入的通用寄存器。WRD是写入控制信号,当WRD=1时,在T2上升沿的时刻,将暂存寄存器ER中的数据写入通用寄存器堆中由RD1,RD0选中的寄存器;当WRD=0时,ER中的数据不写入通用寄存器中。LDER信号控制ER从DBUS写入数据,当LDER=1时,在T4的上升沿,DBUS上的数据写入ER。RS-BUS#信号则控制RS端口到DBUS的输出三态门,是一个低电平有效信号。以上控制信号各自连接一个二进制开关K0-K15。 三、实验设备

1、TEC-4计算机组成的原理实验仪一台 2、双踪示波器一台 3、直流万用表一只 4、逻辑测试笔一支 五、实验任务

(1)将实验电路与控制台的有关信号进行线路连接,方法同前面的实验。 (2)用8位数据开关向RF中的四个通用寄存器分别置入以下数据:R0=0FH,R1=0F0H,R2=55H,R3=0AAH

给R0置入0FH的步骤是:先用8位数据开关SW0-SW7将0FH置入ER,并且选择WR1=0、WR0=0、WRD=1,再将ER的数据置入RF。给其他通用寄存器置入数据的步骤与此类似。

(3)分别将R0至R3中的数据同时读入到DR2寄存器中和DBUS上,观察其数据是否是存入R0至R3中的数据,并记录数据。其中DBUS上的数据可直接用指示灯显示,DR2中的数据可通过运算器ALU,用直通方式将其送往DBUS。

(4)用8位数码开关SW0-SW7向AR1送入一个地址0FH,然后将R0中的0FH写入双端口RAM。

用同样的方法,依次将R1至R3中的数据写入RAM中的0F0H,55H,0AAH单元。

(5)分别将RAM中的0AAH单元的数据写入R0,55H单元的数据写入R1,0F0H单元写入R2,0FH单元写入R3。然后将R3,R2,R1,R0中的数据读出到DBUS上,通过指示灯验证读出的数据是否正确,并记录数据。

(6)进行RF并行输入输出试验。

1)选择RS端口(B端口)对应R0,RD端口(A端口)对应R1,WR端口对应R2,并使WRD=1,观察并行输入输出的结果。选择RS端口对应R2,验证刚才的写入是否生效。记录数据。

2)保持RS端口(B端口)和WR端口同时对应R2,WRD=1,而ER中置入新的数据,观察并行输入输出的结果,RS端口输出的是旧的还是新的数据?

(7)在数据传送过程中,发现了什么故障?如何克服的? 六、实验要求

1、做好实验预习和准备工作,掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器堆的功能特性。

2、写出实验报告,内容为: ①实验目的;

②记录故障现象,排除故障的分析思路,故障定位及故障的性质; ③写出详细的实验步骤,记录实验数据记录. ④值得讨论的其他问题