计算机组成原理硬件实验

Hexa 记录 发布于 26 天前 39 次阅读


实验仪器与功能

DVCC C9JH
74LS181 运算器 U31,U32
74LS273 锁存器 U29,U30
74LS245 输出缓冲器 U33
//输入数据后能否进入74LS181由时钟LDDR1,LDDR2共同决定
冯诺依曼结构 运算器,存储器,控制器,I/O设备
74LS245 三态传输器,A-B正向导;B-A反向导通;高阻时不通
SWB 三态门控制信号控制输入三态门的开闭,置0时开启、低电位有效(写数置零)
ALUB 三态门控制信号控制输出三态门的开闭,置0时开启、低电位有效(读数置零)
CE RAM片选信号,用于选择RAM芯片,有效时允许RAM芯片参与数据的读写、低电平有效
AR ALU带进位运算信号,有效(=1)时运算结果考虑进位输入,为零(=0)时ALU进行不带进位运算AR信号影响零标志和和进位标志,有进位时红灯亮
299B 移位使能、低有效
EXJ1接BUS3 外部数据连接到运算器输入输出端
GND 地线,接地
74181 四位ALU箅术逻辑运算单元,可进行共48种算术和逻辑运算

⊕ 异或

减 减法

÷ 非

× 乘法

+ 或

与非 有1为1全1为0

加 加法

· 与

JA3 接通数据总线传输操作数到74181运算器
JA5 接通控制总线传输控制信号
T4 时钟脉冲或触发信号,手动脉冲
S3-S0 设置运算方式
Cn 进位输入控制信号
M 控制运算模式,=0算术运算;=1逻辑运算

74LS299 移位芯片,八位输入输出端共用(U34)
299B 功能

S1S0M功能
00-保持
100循环右移
101进位循环右移
010循环左移
011进位循环左移
11-存数


LDAR 加载地址寄存器、高有效。
CY=AR+M·299B M为1时,发生进位
JA4接通,使299与245接通传数
JA3高阻,不需要将数从245传出

74LS273 地址寄存器(U37)
6264 存储元件(U52)
片选CE低有效
D7-D0 数据读出写入引脚
A0-A12 地址引脚(8K*8位,8根地址线即256*8)
WE 控制存储器的写入操作、低有效,置1时写入操作被禁止,置0时写入操作被允许

T3 启动运行(运行-单步-总清=1-启动运行-T3)
H24H23 分别用于单稳态电路和时基电路
CE和WE 信号分别控制存储器的片选与写使能
T1-T4脉冲 熵值与SP相等,周期是SP周期的四倍
ROM 控制存储器,只读,掉电保护,由三片EPROM2816芯片组成
RAM 随机,掉电易失
微程序控制器 由控制存储器(ROM),下地址形成电路,微命令寄存器组成
微地址产生 由手动自动和强制预置三部分组成
微命令寄存器 由8D,4D触发器组成
微命令 长24位 S3S2S1S0 M Cn(运算器控制);μA5-μA1(后续微地址)
B1B0 器件片选

B1B0功能
00开关接通相当于SWB=0
01RAM读写相当于手动信号CE=0
10选择数码管
11空置

指令助记符 IN:输入 ADD:加法 STA:存储 OUT:输出 JMP:跳转

重点问题

能否有同时两位以上部件网BUS总线发送数据?

不能同时发送数据,会导致冲突,部件会独占总线。

RAM是什么?

静态随机存取存储器。

存储器构成?

存储器由存储元件6264,地址寄存器,地址及数据输入块组成。

微程序控制器读写需要注意什么?

电源状态,开关状态,是否接电保护。

SWC和SWA是控制什么的?

SWC:高三位;地址≥40H,SWC=1;地址<40H,SWC=0
SWA:低三位;地址≥40H,SWA=1;地址小于40H,SWA=0

P(4)的作用?

以控制开关SWC,SWA作为测试条件。

存储器6264的作用?

存放微地址与微代码,程序,机器指令码。

T1-T4的作用?

T1T2控制控制器,T3控制存储器,T4控制控制运算器

PC的作用是什么?

确定下一条取指指令的地址,决定程序流向;为6264提供地址、总清6264的初始值地址以及控制程序地址跳转。

P(1)的作用?

控制强制预置电路,影响SE1,SE2,SE3,SE4;低电平有效,通过B接口将数据传给74LS181控制SE1,SE再将数据传给D触发器,然后强制改变微地址。