《存儲器和總線實(shí)驗(yàn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《存儲器和總線實(shí)驗(yàn)（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、昆明理工大學(xué)津橋?qū)W院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （ 2010 —20 11 學(xué)年 第 二 學(xué)期 ） 課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理及匯編語言程序設(shè)計(jì) 開課實(shí)驗(yàn)室： 303 2011 年 04月 01 日 年級、專業(yè)、班 網(wǎng)絡(luò)092 學(xué)號 200916021308 姓名 張鴻飛 成績 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 存儲器和總線實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)教師 李凌宇 教 師 評 語 該同學(xué)是否了解實(shí)驗(yàn)原理： A.了解□　　B.基本了解□　C.不了解□ 該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ? A.強(qiáng)　□

2、 B.中等 □ C.差 □ 該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到要求 ： A.達(dá)到□　 B.基本達(dá)到□　C.未達(dá)到□ 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否規(guī)范： A.規(guī)范□　 B.基本規(guī)范□　C.不規(guī)范□ 實(shí)驗(yàn)過程是否詳細(xì)記錄： A.詳細(xì)□　 B.一般 □　C.沒有 □ 注：5個(gè)A為優(yōu)，5個(gè)B為中，介于二者間為良，5個(gè)C為不及格，3個(gè)Ｂ以上為及格。 教師簽名： 年 月 日 目 錄 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 2頁

3、 二、實(shí)驗(yàn)原理…………………………………………………… 2頁 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備…………………………………………………… 2頁 四、實(shí)驗(yàn)步驟…………………………………………………… 2頁 五、實(shí)驗(yàn)記錄(源程序、流程等) …………………………… 3頁 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果…………………………………………………… 3頁 七、分析和結(jié)論………………………………………………… 3頁 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟悉存儲器和總線的硬件電路 二、實(shí)驗(yàn)原理 1、總線原理：由于本系統(tǒng)內(nèi)使用8根地址線，8根數(shù)據(jù)線，所以使用1拍你74LS255作為數(shù)據(jù)總線，另一片74LS244

4、作為地址總線，總線把整個(gè)系統(tǒng)分為內(nèi)部數(shù)據(jù)、地址總線和外部數(shù)據(jù)、地址總線，由于數(shù)據(jù)總線需要進(jìn)行由內(nèi)、外部數(shù)據(jù)交換，所以由BUS信號來控制數(shù)據(jù)流向，當(dāng)BUS=1時(shí)數(shù)據(jù)由內(nèi)到外，當(dāng)BUS=0時(shí)，數(shù)據(jù)由外到內(nèi)。 2、由于本系統(tǒng)內(nèi)使用8根地址線，8位數(shù)據(jù)線，所以6264的A8~A12接地，其實(shí)際容量為256,6264的數(shù)據(jù)、地址總線已經(jīng)接在總線單元的外部總線上。存儲器有3個(gè)控制信號：地址總線設(shè)置存儲地址，RM=0時(shí)，把存儲器中的數(shù)據(jù)讀出到總線上；當(dāng)WM=0，并且EMCK有一個(gè)上升沿，把外部總線上的數(shù)據(jù)寫到存儲器中。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)機(jī)AEDK-CPT 四、實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)1、存儲

5、器的寫操作 1.把內(nèi)部地址總線AJ1(8芯盒形插座)與CPT-B板上的二進(jìn)制開關(guān)單元中J3插座相連(對應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)H0~H7)，把內(nèi)部數(shù)據(jù)總線DJ8與CPT-B板上的J2插座相連(對應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)H8~H15)。 2.把EMCK連到脈沖單元的PLS1，WC、RC、BUS接入二進(jìn)制的開關(guān)中。(請按下表接線)。 信號定義 接入開關(guān)位號 EMCK PLS1 孔 WM H22 孔 RM H21 孔 BUS H21 孔 3.按啟停單元中的運(yùn)行按鈕，置實(shí)驗(yàn)機(jī)為運(yùn)行狀態(tài)。 4.二進(jìn)制開關(guān)H0~H7作為地址(A0~A7)輸入，置55H(對應(yīng)開關(guān)如下表)。

6、H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0 數(shù)據(jù)總線值 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 8位數(shù)據(jù) 0 1 0 1 0 1 0 1 55H 5.二進(jìn)制開關(guān)H8~H15作為數(shù)據(jù)(D0~D7)輸入，置66H(對應(yīng)開關(guān)如下表)。 H15 H14 H13 H12 H11 H10 H9 H8 數(shù)據(jù)總線值 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位數(shù)據(jù) 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 置各控制信號如下： H22 H21 WM RM、BUS 0 1

7、6. 按脈沖單元中的PLS1脈沖按鍵，在EMCK上產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)從內(nèi)部數(shù)據(jù)總線流向外部數(shù)據(jù)總線，將數(shù)據(jù)66H寫入地址為55H的存儲單元。 實(shí)驗(yàn)2、讀存儲器的數(shù)據(jù)到總線上 1.在做好實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上，保持電源開啟和線路連接不變，只拔掉內(nèi)部數(shù)據(jù)總線DJ8與CPT-B板上的J2插座 (對應(yīng)二進(jìn)制開關(guān)H8~H15) 的連接。 2.按啟停單元中的運(yùn)行按鈕，置實(shí)驗(yàn)機(jī)為運(yùn)行狀態(tài)。 3.二進(jìn)制開關(guān)H0~H7作為地址(A0~A7)輸入，置55H(對應(yīng)開關(guān)如下表) H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0 數(shù)據(jù)總線值 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1

8、 A0 8位數(shù)據(jù) 0 1 0 1 0 1 0 1 55H 置各控制信號如下： H22 H21 WM RM、BUS 1 0 按脈沖單元中的PLS1脈沖按鍵，在EMCK上產(chǎn)生一個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)總線流向內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，將存儲器55H單元中的內(nèi)容輸出，應(yīng)該為實(shí)驗(yàn)1中的寫入的數(shù)據(jù)66H。此時(shí)數(shù)據(jù)總線上的指示燈IDB0~IDB7顯示結(jié)果66H。 五、實(shí)驗(yàn)記錄(源程序、流程等) 實(shí)驗(yàn)1：首先輸入地址，然后輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲 實(shí)驗(yàn)2：輸入地址，是數(shù)據(jù)輸出，將數(shù)據(jù)讀出 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 當(dāng)在存儲地址為55H輸入數(shù)據(jù)66H以后，只要找到地址為55H，就

9、能讀出數(shù)據(jù)66H。 七、分析和結(jié)論 存儲器和輸入輸出設(shè)備之間是通過總線連接的，存儲器分為若干存儲單元，每個(gè)存儲單元都有一個(gè)存儲地址，當(dāng)要向存儲器中輸入數(shù)據(jù)時(shí)首先通過地址總線找到有空閑的存儲單元，在通過數(shù)據(jù)總線輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取數(shù)據(jù)時(shí)，就要先通過地址總線找到數(shù)據(jù)所在的存儲單元，在通過數(shù)據(jù)總線輸出數(shù)據(jù)。存儲器和各輸入輸出設(shè)備之間獨(dú)立存在，只通過總線進(jìn)行信息交換。各設(shè)備工作既連續(xù)又獨(dú)立。 實(shí)驗(yàn)一、8位算術(shù)邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆? 1、 掌握簡單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送組成原理。 2、 驗(yàn)證算術(shù)邏輯運(yùn)算功能發(fā)生器74LS181的組合功能。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)時(shí)用8芯排

10、線和內(nèi)部數(shù)據(jù)總線BUSD0-D7插座BUS1-6中的任一個(gè)相連，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線通過LZD0-LZD7顯示燈顯示；運(yùn)算器的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別由二個(gè)鎖存器74LS273（U29、U30）鎖存，兩個(gè)鎖存器的輸入并聯(lián)后連至插座ALUBUS,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過8芯排線連至外部數(shù)據(jù)總線EXD0-D7插座EXJ1-EXJ3中的任一個(gè)；參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)來自于8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7,并經(jīng)過一三態(tài)門74LS245(U51)直接連至外部數(shù)據(jù)總線EXD0-EXD7，通過數(shù)據(jù)開關(guān)輸入的數(shù)據(jù)由LD0-LD7顯示。 圖中算術(shù)邏輯運(yùn)算功能發(fā)生器74LS181(U31、U32)的功能控制信號S3、S2、S1、S0、CN、M并行相連后

11、連至SJ2插座，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過6芯排線連至6位功能開關(guān)插座UJ2,以手動方式用二進(jìn)制開關(guān)S3、S2、S1、S0、CN、M來模擬74LS181(U31、U32)的功能控制信號S3、S2、S1、S0、CN、M；其它電平控制信號LDAR1、LDAR2、ALUB、SWB以手動方式用二進(jìn)制開關(guān)LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB來模擬，這幾個(gè)信號有自動和手動兩種方式產(chǎn)生，通過跳線器切換，其中ALUB、SWB位低電平有效，LDDR1、LDDR2位高電平有效。 另外有信號T4位脈沖信號，在手動方式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需要將跳線器J23上T4與手動脈沖發(fā)生開關(guān)的輸出端SD相連，按手動脈沖開關(guān)，即可獲得實(shí)驗(yàn)所需的

12、單脈沖。 【實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)】 1實(shí)驗(yàn)接線 實(shí)驗(yàn)用到4個(gè)主要模塊：（1）低8位運(yùn)算器模塊，（2）數(shù)據(jù)輸入并顯示模塊（3）數(shù)據(jù)總線顯示模塊（4）功能開關(guān)模塊(借用微地址輸入模塊)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理詳細(xì)接線如下： 1 ALBUS連EXJ3； 2 ALUO1連BUS1; 3 SJ2連UJ2； 4 跳線器J23上T4連SD; 5 LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四個(gè)跳線器撥在左邊(手動方式)； 6 AR跳線器撥在左邊，同時(shí)開關(guān)AR撥在’1’電平。 【實(shí)驗(yàn)過程】（實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析） 實(shí)驗(yàn)步驟 1 連接線路，仔細(xì)查線無誤后，接通電源。 2 用

13、二進(jìn)制數(shù)碼開關(guān)KD0—KD7向DR1和DR2寄存器置數(shù)。方法：關(guān)閉ALU輸出三態(tài)門（ALUB=1），開啟輸入三態(tài)門(SWB=0),輸入脈沖T4按手動脈沖發(fā)生按鈕產(chǎn)生。設(shè)置數(shù)據(jù)開關(guān)具體操作步驟圖示如下： ALUB=1 LDDR1=1 開輸入三態(tài)門 數(shù)據(jù)開關(guān)設(shè)置數(shù) KD0-D7=00110101 SWB=0 LDDR2=0

14、 T4=方波 數(shù)據(jù)存入寄存器DR1 ALUB=1 開輸入三態(tài)門 數(shù)據(jù)開關(guān)置數(shù) KD0-D7=00110101 SWB=0 LDDR1=0 數(shù)據(jù)存入寄存器DR2 LDDR2=1 T4=方波

15、3、 檢驗(yàn)DR1和DR2中存入的數(shù)據(jù)是否正確，利用算術(shù)邏輯運(yùn)算功能發(fā)生器74LS181的邏輯功能，即M=1。 4、 驗(yàn)證74LS181的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能。 【結(jié)論】（結(jié)果） 輸出的結(jié)果與理論值一致。 （1）SW-B=0時(shí)有效，SW-B=1時(shí)無效，因其是低電平有效，ALU-B=0時(shí)有效，ALU-B=1時(shí)無效，因其是低電平有效 S3,S2,S1,S0高電平有效。 （2）做算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算時(shí)應(yīng)設(shè)的控制端有：ALU-B、SW-B、S3 S2 S1、S0、M、Cn、DR1、DR2。 （3）輸入三態(tài)門控制端SW-B和輸出三態(tài)門控制端ALU-B不能同時(shí)為“0”狀態(tài)，否則寄存器中數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)

16、確輸出。 (4)S3,S2,S1,S0是運(yùn)算選擇控制端；M是算術(shù)邏輯運(yùn)算選擇；Cn是算術(shù)運(yùn)算的進(jìn)位控制端；ALU-B是輸出三態(tài)門控制端；SW-B是輸入三態(tài)門的控制端。 （5) DR1、DR2置數(shù)完成后，關(guān)閉控制端LDDR1、LDDR2以確保輸入數(shù)據(jù)不丟失。 (6) 若把SW-B置為“0”，把ALU-B置為“1”，則數(shù)據(jù)總線的燈會還原為原來的數(shù)據(jù)。(7)A+B是邏輯運(yùn)算，控制信號狀態(tài)000101；A加B是算術(shù)運(yùn)算，控制信號狀態(tài)100101 (8)Cn進(jìn)位控制端與算術(shù)運(yùn)算有關(guān)。 (9) 進(jìn)位Cn與減法運(yùn)算有關(guān)，Cn是0。 (10) 在接下去的運(yùn)算需要用到求反后的數(shù)據(jù)，而接下去的運(yùn)算是對DR1運(yùn)行 【小結(jié)與體會】 通過本次實(shí)驗(yàn)，掌握了算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181）的工作原理，掌握了簡單運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通道，了解了由74LS181等組合邏輯電路的運(yùn)算功能發(fā)生器運(yùn)算功能，能夠按給定數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)指定的算術(shù)/邏輯運(yùn)算。了解了算術(shù)邏輯運(yùn)算器的功能，也弄明白了邏輯加與算術(shù)的區(qū)別，通過實(shí)驗(yàn)鍛煉了動手能力。 5