上海大學計算機組成原理報告1

上海大學 計算機學院

《計算機組成原理實驗》報告1

姓名 學號

時間 2016.12.14 機位 1 指導教師 劉學民

2.掌握各寄存器結構、工作原理及其控制方法。

二、實驗原理

寄存器的作用是用于保存數(shù)據(jù)的，由于我們的模型機是8位的，因此在本模型機中大部寄存器是8 位的，標志位寄存器(Cy, Z)是二位的。

CP226實驗儀用74HC574(8D型上升沿觸發(fā)器)構成各種寄存器。

數(shù)據(jù)輸入：CLK產(chǎn)生向上跳變時數(shù)據(jù)總線中的數(shù)據(jù)打入到觸發(fā)器中。

數(shù)據(jù)輸出：片選OC信號為高時，觸發(fā)器輸出端關閉。OC信號為低，觸發(fā)器數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線。

CP226實驗儀的標志位進RCy、Rz，是兩位的。

每個寄存器的選通信號和工作脈沖共同構成74HC574的CLK信號。

在CLK的上升沿將輸入端的數(shù)據(jù)打入到8 個觸發(fā)器中

當OC = 1 時觸發(fā)器的輸出被關閉；當OC=0 時觸發(fā)器的Q7…Q0輸出數(shù)據(jù)。

三、實驗內容

1．實驗任務一：將數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)寫到入寄存器A和W

實驗步驟

如下圖所示，選通信號AEN和時鐘CK通過或門74HC32連接到74HC574(8D型上升沿觸發(fā)器)的CLK端。當AEN低電平有效時，配合時鐘CK的上升沿跳變的到來，數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)被寫入寄存器A。

寄存器A原理圖

如下圖所示，選通信號WEN和時鐘CK通過或門74HC32連接到74HC574(8D型上升沿觸發(fā)器)的CLK端。當WEN低電平有效時，配合時鐘CK的上升沿跳變的到來，數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)被寫入寄存器W。

寄存器W 原理圖

按以下接線表接線

打開電源。

系統(tǒng)清零和手動狀態(tài)設定：K23…K16開關置零；按小鍵盤的[RST]鈕復位；再按[TV/ME]鍵三次，顯示屏進入Hand...... 手動狀態(tài)。

將55H寫入A寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)55H(向上為1)。填寫在下面表中。

置控制信號為選通寄存器A。填寫在下面表中。

按下小鍵盤STEP脈沖鍵，CK信號燈變亮，表明選擇A寄存器。

放開小鍵盤的STEP鍵，CK信號燈變滅，數(shù)據(jù)打入選通的寄存器A。

將66H寫入W寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)66H(向上為1)。填寫在下面表中。

置控制信號為為選通寄存器W。填寫在下面表中。

按下小鍵盤STEP脈沖鍵，CK信號燈變亮，表明選擇W寄存器。

放開小鍵盤的STEP鍵，CK信號燈變滅，數(shù)據(jù)打入選通的寄存器W。

實驗現(xiàn)象

當K3為低電平，H，按下

當K4為低電平，H，按下W寄存器數(shù)據(jù)顯示為66，A寄存器數(shù)據(jù)不變；

數(shù)據(jù)記錄、分析與處理

A寄存器數(shù)據(jù)發(fā)生改變，說明數(shù)據(jù)55H已經(jīng)進入A寄存器中；W寄存器數(shù)據(jù)發(fā)生改變，說明數(shù)據(jù)66H已經(jīng)進入W寄存器中.

實驗結論

1.控制A與W觸發(fā)器的控制信號只有在低電平時有效；

2.操作前必須將系統(tǒng)設置為手動狀態(tài)；

寄存器R0，R1，R2，R3也是74HC574(8D型上升沿觸發(fā)器)構成的，它們的片選信號通過74HC139(2線-4線譯碼器)的輸入端信號SB、SA設置產(chǎn)生。R0，R1，R2，R3的讀操作由RRD產(chǎn)生，低電平有效時，被選中的寄存器的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線。R0，R1，R2，R3的寫操作由RWR產(chǎn)生，低電平有效時，配合時鐘CK的上升沿跳變的到來，數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)寫入被選中的寄存器。下面是寄存器R 原理圖。

寄存器R 原理圖

實驗步驟

按以下接線表接線。

打開電源。

系統(tǒng)清零和手動狀態(tài)設定：

K23…K16開關置零；按小鍵盤的[RST]鈕復位；再按[TV/ME]鍵三次，顯示屏進入 Hand...... 手動狀態(tài)。

將11H寫入R0寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)11H(向上為1)。填寫下表。

置控制信號為為選通寄存器R0，寫低電平有效。

按下小鍵盤STEP脈沖鍵，CK信號燈變亮，表明選擇R0寄存器。

放開小鍵盤的STEP鍵，CK信號燈變滅，數(shù)據(jù)打入選通的寄存器R0。

將22H寫入R1寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22H(向上為1)。填寫下表。

置控制信號為為選通寄存器R1，寫低電平有效。

按下小鍵盤STEP脈沖鍵，CK信號燈變亮，表明選擇R1寄存器。

放開小鍵盤的STEP鍵，CK信號燈變滅，數(shù)據(jù)打入選通的寄存器R1。

將33H寫入R2寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)33H(向上為1)。填寫下表。

置控制信號為為選通寄存器R2，寫低電平有效。

按下小鍵盤STEP脈沖鍵，CK信號燈變亮，表明選擇R2寄存器。

放開小鍵盤的STEP鍵，CK信號燈變滅，數(shù)據(jù)打入選通的寄存

總結

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