试验二之后的报告Word文件下载.docx

1、1J1座J3座将K23-K16接入DBUS7:02S0K0运算器功能选择3S1K14S2K25AENK3选通A低电平有效6WENK4选通W7Cy INK5运算器进位输入8ALUCKCLOCKALU工作脉冲上升沿打入将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS7:0的数据输入，置数据55HK23K22K21K20K19K18K17K16置控制信号为：K5（Cy IN）K4（WEN）K3（AEN）K2（S2）K1（S1）K0（S0）按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据55H

2、被写入A寄存器。将33H写入W寄存器0的数据输入，置数据33H按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器W的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入W寄存器。置下表的控制信号, 检验运算器的运算结果结果（直通门D）注释X88H加运算22H减运算77H或运算11H与运算带进位加运算89H带进位减运算21HAAH取反运算55H输出A体会： 运算器在加上控制信号及数据（A,W）后, 立刻给出结果, 不须时钟.实验三： 数据输出实验/移位门实验利用COP2000实验仪的开关做为控制信号，将指定寄存器的内容读到数据总线DBUS上

3、。1。了解模型机中多寄存器接数据总线的实现原理。2。了解运算器中移位功能的实现方法。 COP2000中有7个寄存器可以向数据总线输出数据, 但在某一特定时刻只能有一个寄存器输出数据. 由X2,X1,X0决定那一个寄存器输出数据. 数据输出选择器原理图X2 X1 X0输出寄存器IN_OE 外部输入门IA_OE 中断向量ST_OE 堆栈寄存器PC_OE PC寄存器D_OE 直通门R_OE 右移门L_OE 左移门没有输出X0寄存器输出选择X1K6X2K7CNK9移位是否带进位0:不带进位 1:带进位K8移位进位输入91011 第一部分：数据输出实验置下表的控制信号, 检验输出结果指示灯（红色）液晶显

4、示（数据总线值）IN指示输入门（K23-K16）IA指示中断向量（由拨动开关给出）ST指示堆栈寄存器PC指示PC寄存器D直通门指示D直通门R右移门指示R右移门L左移门指示L左移门 第二部分：移位实验ALU直接输出和零标志位产生原理图ALU左移输出原理图ALU右移输出原理图直通门将运算器的结果不移位送总线。当X2X1X0=100时运算器结果通过直通门送到数据总线。同时，直通门上还有判0电路，当运算器的结果为全0时，Z=1右移门将运算器的结果右移一位送总线。当X2X1X0=101时运算器结果通过右通门送到数据总线。具体连线是：Cy 与 CN DBUS7 ALU7 DBUS6 ALU6 DBUS5

5、ALU5 DBUS4 ALU4 DBUS3 ALU3 DBUS2 ALU2 DBUS1ALU1 DBUS0当不带进位移位时（CN=0）： 0 DBUS7当带进位移位时（CN=1）： Cy DBUS7 左移门将运算器的结果左移一位送总线。当X2X1X0=110时运算器结果通过左通门送到数据总线。 ALU6 DBUS7 ALU5 DBUS6 ALU4 DBUS5 ALU3 DBUS4 ALU2 DBUS3 ALU1 DBUS2ALU0 DBUS1 0 DBUS0 Cy DBUS0S2S1S0=111时运算器结果为寄存器A内容LDRAA 1010 101055 0101 01012A 0010 10

6、10AB 1010 1011移位与输出门是否打开无关，无论运算器结果如何，移位门都会给出移位结果。但究竟把那一个结果送数据总线由X2X1X0输出选择决定。实验四：微程序计数器uPC实验利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现微程序计数器uPC的写入和加1功能。了解模型机中微程序的基本概念。了解uPC的结构、工作原理及其控制方法。74HC161是一片带预置的4位二进制记数器。功能如下： 当RST = 0时，记数器被清0 当IREN = 0时，在CK的上升沿，预置数据被打入记数器 当IREN = 1时，在CK的上升沿，记数器加一 TC为进位，当记

7、数到F（1111）时，TC=1 CEP，CET为记数使能，当CEP，CET=1时，记数器工作，CEP，CET=0时，记数器保持原记数值 uPC原理图 uPC工作波形图 在COP2000中，指令IBUS7:0的高六位被接到uPC预置的高六位，uPC预置的低两位被置为0。一条指令最多可有四条微指令。J2座IREN预置uPCEMENEM存储器工作使能EMWREM存储器写使能EMRDEM存储器读使能IRCKuPC工作脉冲第一部分：uPC加一实验 K3（EMRD）K2（EMWR）K1（EMEN）K0（IREN）按一次CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据uPC被加一。第二部分：uPC打入实验0

8、的数据输入，置数据12H当EMWR，EMEN=0时，数据总线（DBUS）上的数据被送到指令总线（IBUS）上。按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器uPC的黄色预置指示灯亮，表明uPC被预置。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据10H被写入uPC寄存器。试验五： PC实验利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现程序计数器PC的写入及加1功能。了解模型机中程序计数器PC的工作原理及其控制方法。了解程序执行过程中跳转指令的实现方法。 PC是由两片74HC161构成的八位带预置记数器，预置数据来自数据总线。记数器

9、的输出通过74HC245（PCOE）送到地址总线。PC值还可以通过74HC245（PCOE_D）送回数据总线。 PC原理图在COP2000中，PC+1由PCOE取反产生。 当RST = 0时，PC记数器被清0 当LDPC = 0时，在CK的上升沿，预置数据被打入PC记数器 当PC+1 = 1时，在CK的上升沿，PC记数器加一 当PCOE = 0时，PC值送数据总线 PC打入控制原理图PC打入控制电路由一片74HC151八选一构成。ELPIR3IR2CyZLDPC当ELP=1时，LDPC=1，不允许PC被预置当ELP=0时，LDPC由IR3，IR2，Cy，Z确定 当IR3 IR2 = 1 X时，

10、LDPC=0，PC被预置 当IR3 IR2 = 0 0时，LDPC=非Cy，当Cy=1时，PC被预置 当IR3 IR2 = 0 1时，LDPC=非Z，当Z=1时，PC被预置PCOEPC输出到地址总线JIR3预置选择1JIR2预置选择0JRZZ标志输入JRCC标志输入预置允许PCCKPC工作脉冲PC加一实验 K5（PCOE）K0（ELP）按一次CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据PC被加一。PC打入实验（K4）（K3）（K2）（K1）（K0）黄色PC预置指示灯灭亮每置控制信号后，按一下CLOCK键，观察PC的变化。试验六：存储器EM实验利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做

11、为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM的读写操作。了解模型机中程序存储器EM的工作原理及控制方法。 存储器EM由一片6116RAM构成，通过一片74HC245与数据总线相连。存储器EM的地址可选择由PC或MAR提供。 存储器EM的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS的数据还可以来自一片74HC245。当ICOE为0时，这片74HC245输出中断指令B8。 EM原理图IR, uPC写允许PC输出地址MAROEMAR输出地址MARENMAR写允许存储器与数据总线相连存储器读允许存储器写允许MARCKMAR工作脉冲EMCK 写脉冲12IR, uPC工作脉冲PC/MA

12、R输出地址选择（PCOE）（MAROE）地址总线红色地址输出指示灯PC地址输出指示灯亮MAR地址输出指示灯亮地址总线浮空错误, PC及MAR同时输出PC及MAR地址输出指示灯亮以下存贮器EM实验均由MAR提供地址 第二部分：存储器EM写实验 将地址0写入MAR0的数据输入，置数据00H（IREN）（MAREN）（EMEN）（EMRD）（EMWR）按CLOCK键, 将地址0写入MAR将地址11H写入EM00的数据输入，置数据11H按CLOCK键, 将地址11H写入EM0将地址1写入MAR0的数据输入，置数据01H按CLOCK键, 将地址1写入MAR将地址22H写入EM10的数据输入，置数据22H按CLOCK键, 将地址22H写入EM1第三部分：存储器EM读实验 读EM0EM0被读出: 11H读EM1EM1被读出: 22H第四部分：存储器打入IR指令寄存器/uPC实验读EM0,写入IR及uPC按CLOCK键, 将EM0写入IR及uPC, IR = 11H, uPC=10H按CLOCK键, 将地址0写入