实验46计组.docx

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实验46计组

姓名张励萌

学号1305500228

班级网络1302班

年级网络13级

指导教师魏晋雁

西安财经学院信息学院

《计算机组成原理及系统结构》实验报告

实验名称判零实验、缓冲输入/锁存输出实验、储存器和总线实验

实验室实验楼418实验日期2014-12-4、2014-14-4、2014-12-9

实验四判零实验

一、实验目的

熟悉判零线路的硬件。

二、实验原理

图4

74LS74为D触发器，零标志灯为Z，若实验结果为零，则Z亮。

Z连接着D触发器的Q1端，当Q1等于零时，控制它的D1也为零。

与D1相连的是两个181的输出的与非门，当181的输出全为零时，D1为零。

74LS74的有效脉冲为T4，只有当AR等于1时，通过一个或门到达与T4相连的与门，T4才有可能被传送给D触发器。

三、实验内容及结果分析

⑴本实验的连接请按图7-1-2所示。

⑵用二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数

首先关闭ALU输出三态门（CBA=000）、CE=0，开启输入三态门（SW-B=1），设置数据开关。

例如向DR1、DR2均存入00000001（01H）。

具体操作步骤如下：

注:

【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲

结果分析：

当CBA=000，CE=0，SW-B=1时，开启了输入三态门，当LDDR1=1，LDDR2=0时，数据开关中输入的数据会通过三态门传送至数据总线，通过数据总线传送至运算单元储存到LDDR1中。

当LDDR1=0，LDDR2=1时，会将数据开关中的数传送到运算单元中储存到LDDR2中。

结果显示为：

R1=01，R2=01。

⑶读操作（运算寄存器内容送总线）

首先关闭数据输入三态控制端（SW-B=0），存储器控制端CE保持为0，令LDDR1=0、LDDR2=0，然后打开ALU输出三态门（CBA=010），置M、S0、S1、S2、S3为11111，再按【单步】键，数据总线单元显示DR1的内容00000001（01H），若把M、S0、S1、S2、S3置为10101，再按【单步】键，数据总线单元显示DR2的内容00000001（01H）。

结果分析：

CBA=010时，打开了输出三态门，当M、S0、S1、S2、S3为1111时表示将R1的数据通过三态门输出到数据总线单元。

当M、S0、S1、S2、S3为10101时表示将R2通过三态门输出到数据总线单元。

当M、S0、S1、S2、S3为11111时，显示：

01；为10101时，显示：

01。

⑷带进位减法运算

令SW-B=0、CE=0，置CBA=010、AR=1，置CN、M、S0、S1、S2、S3为000110，按【单步】键，此时数据总线单元应显示00000000（00H）。

注：

181运算器作减法运算时，有借位CY=0，无借位CY=1。

结果分析：

CBA=101，AR=1,CN、M、S0、S1、S2、S3为000110时，表示为R1、R2的带进位减法。

由于R1-R2无需借位，所以CY的灯是亮的。

R1-R2=0，显示为00。

⑸寄存器判零

在保持带进位减法运算所设置的状态下，令AR=1，按【单步】键，若零标志灯“亮”，表示当前运算结果为零；反之零标志灯“灭”，表示当前运算结果不为零。

结果分析：

AR=1表示74LS74接收到了T4的脉冲，按单步键后，表示零标志的灯Z亮。

五、实验总结

通过本次实验，以及实验中的输入、输出，熟悉了判零路线的硬件、完成了运算寄存器的判零。

实验五缓冲输入/锁存输出实验

一、实验目的

掌握输入/输出的硬件电路。

二、实验原理

图5

图6

在输入设备单元，与74LS245触发器相连的时二进制开关单元的SW-B，当SW-B为高点平时，74LS245触发器会将由数据开关输入的数据传送至数据总线。

在输出设备中，74LS273为数据输出单元的核心，当A8、A9都为1时，与它相连的273会输出1，则139输出的Y3值为1，T4才会被传入，从而74LS273才会将从数据总线传入的数据输出。

三、实验内容及结果分析

输入设备缓冲输入经输出设备锁存输出的实验步骤如下：

注:

【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲

令CE=0、CBA=000，置SW-B=1，置A9=1、A8=1（选中Y3，Y3由系统控制线LDED使用，详见P18页），然后将数据开关设置为00000001（01H），按【单步】键产生单周期4拍制脉冲，把数据开关所设定的00000001（01H）锁存输出至显示接口，8位输出数据灯应显示00000001（01H）；改变数据开关的设置，再按【单步】键，可把当前数据开关的内容锁存输出至8位显示单元显示。

结果分析：

CBA=000、CE=0、SW-B=1时，表示打开输入三态门，A8、A9都为1时，T4脉冲会被传入273，届时273将会将从数据开关输入的数据传入输出。

显示为：

01。

四、实验总结

通过本次实验，了解了缓冲输入、锁存输出的硬件电路的使用，并对电路的传输有所了解。

实验六储存器和总线实验

一、实验目的

熟悉存储器和总线组成的硬件电路。

二、实验原理

图7

在缓冲输入单元中，控制三态门245的二进制开关为SW-B，当SW-B为1时，T2脉冲以及278的输出Q会传送至245，使得数据开关中的数据通过245传送至数据总线；在地址总线单元中，当LDAR为高点平时，T3脉冲和273的输出0Q会通过与门传送至AR，此时AR会将从数据总线传送过来的数据传送至地址总线，显示在地址显示中；在内存单元，当CE为1，WE也为1时，脉冲T3和273的输出3Q通过与非门传送至6116，273的输出2Q通过非门传送至6116，从而数据总线会将数据开关输入的数据传送至内存中，当CE为1，WE为0时，内存6116中储存的数据会通过数据总线传送至数据显示,从而显示出来。

三、实验内容及结果分析

在闪动的“P.”状态下按动【增址】命令键，使LED显示器自左向右第4位显示提示符“L”，表示本装置已进入手动单元实验状态。

（若当前处“L”状态，本操作可略）。

（一）内部总线数据写入存储器

给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15，具体操作步骤如下（以向00地址单元写入数据11为例）：

注:

【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲

结果分析：

CBA=000、CE=0、SW-B=1时，表示打开输入三态门。

LDAR=1，表示将数据开关输入的数据传送到地址总线中。

CE=1、WE=1，将会将数据开关输入的数据通过数据总线传送至内存中。

（二）读存储器的数据到总线上

依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。

具体操作步骤如下（以从00地址单元读出数据11为例）：

注:

【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲

结果分析：

CBA=000、CE=0、SW-B=1时，表示打开输入三态门。

LDAR=1，表示将数据开关输入的数据传送到地址总线中。

CE=1、WE=0，将会将数据开关输入的数据通过数据总线传送至数据显示，从而显示出来。

输入00000000时，地址寄存器显示00000000，输入00010001时，内存单元和数据总线单元显示00010001。

其他的00000001、00000002、00000003、00000004与一相同。

四、实验总结

通过本次实验，熟悉了储存器和总线组成的硬件电路，利用了总线和储存器传输数据，明白了储存器的写入和读出操作步骤。