计算机组成原理试验-数据通路试验分解

曾国江—计算机组成原理实验报告 1 计算机组成原理课程实验报告 9.5 数据通路实验 姓名：曾国江 学号： 系别：计算机工程学院 班级：网络工程 1 班 指导老师： 完成时间： 评语：评语： 得分：得分： 1 曾国江—计算机组成原理实验报告 一、实验类型一、实验类型 本实验类型为验证型+分析型+设计型 2 二、实验目的二、实验目的 1.进一步熟悉计算机的数据通路 2.将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块连接,构成新的数据通路. 3.掌握数字逻辑电路中的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法. 4.锻炼分析问题和解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除 故障. 三、实验设备三、实验设备 1、TEC-5 实验系统一台 2、双踪示波器一台 3、逻辑测试笔一支 四、实验电路、实验电路 2 曾国江—计算机组成原理实验报告 数据通路实验电路图如图 9.7 所示。它是将双端口存储器模块和双端口通用寄存器堆模 块连接在一起形成的。存储器的指令端口(右端口)不参与本次实验。通用寄存器堆连接 运算器模块，本次实验涉及其中的 DRl。 由于双端口存储器是三态输出，因而可以直接连接到DBUS 上。此外，DBUS 还连接着 通用寄存器堆。这样，写入存储器的数据由通用寄存器提供，从 RAM 中读出的数据也 可以放到通用寄存器堆中保存。 本实验的各模块在以前的实验中都已介绍，请参阅前面相关章节。注意实验中的控制信 号与模拟它们的开关 K0~K15 的连接。 3 五、实验任务五、实验任务 1、将实验电路与控制台的有关信号进行连接。 2、 用 8 位数据开关 SW7-SW0 向 RF 中的四个通用寄存器分别置入以下数据： RO=0FH， R1=0F0H，R2=55H，R3=0AAH。 3、用8 位数据开关向 AR 送入地址 0FH,然后将 R0 中的数据 0FH 写入双端口存储器中. 用同样的方法,依次将 R1,R2,R3 中的数据分别置入 RAM 的 0F0H,55H,0AAH 单元. 4、分别将 RAM 的 0AAH 单元数据写入 R0,55H 单元数据写入 R1,0F0H 单元数据写入 R2,0FH 单元数据写入 R3.然后将 R0-R3 中的数据读出,验证数据的正确性,并记录数据. 六、实验要求六、实验要求 1、做好实验预习，掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器堆的功能特性和使用方 法。 2、写出实验报告，内容是： （1）实验目的。 （2）写出详细的实验步骤、记录实验数据及校验结果。 （3）其他值得讨论的问题。 3 曾国江—计算机组成原理实验报告 七、实验步骤和实验结果七、实验步骤和实验结果 实验步骤（一）——向实验步骤（一）——向 RFRF 中的四个通用寄存器分别置入数据如下数据：中的四个通用寄存器分别置入数据如下数据： R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH. 首先将 DP 开关置 1，DB 开关置 0，编程开关打到正常。 控制台的有关信号线路连接如下所示： 数据通路SW-BUS#LDRi 电平开关K0 K1 WR0 K2 WR1 K3 RD0 K4 RD1 K5 RS-BUS#LDAR# K6 K7 RS0 K8 4 数据通路 电平开关 RS1 K9 CEL# K10 LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS# K11K12K13K14 M GND S0 GND S1 GND 数据通路 电平开关 S2 GND S3 GND Cn# VCC CER# VCC 向 RF 中的四个通用寄存器分别置入数据 R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH. 控制银角的连线和开关设置如下： 数据通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RS-BUS# 电平开关K0 K1K2K3K6 LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS# K7K10 K11K12K13 4 K14 曾国江—计算机组成原理实验报告 电平01001110101 5 1、将数据 0FH 置入到通用寄存器 R0 中 拨动 SW7-SW0 开关，设置输入的数据 0FH,如下所示： SW7 0 SW6 0 SW5 0 SW4 0 SW3 1 SW2 1 SW1 1 SW0 1 按 QD，数据 0FH 已经写入到了通用寄存器 R0 中 同理，将数据 0F0H, 55H, 0AAH 分别写入到通用寄存器 R1、R2、R3 中的操作与上述类 似，其中开关 K2、K3 的作用是用来选择 RO~R3 之中的一个寄存器。 在本实验中，K2=0,K3=0 表示选择了寄存器 R0，K2=1,K3=0 表示选择了寄存器 R1， K2=0,K3=1 表示选择了寄存器 R2，K2=1,K3=1 表示选择了寄存器 R3，只要改变 K2 和 K3 的电平与 SW7-SW0 开关即可。 实验步骤（二）——用实验步骤（二）——用 8 8 位数据开关向位数据开关向 ARAR 送入地址，然后将数据写入双端口存储器中送入地址，然后将数据写入双端口存储器中 1 1、向地址寄存器、向地址寄存器 ARAR 送入地址送入地址 0FH0FH，拨动数据通路开关如下：，拨动数据通路开关如下： 数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS# 电平开关 电平 K0 0 K1 0 K6 1 LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS# K7 0 K10 1 K11 0 K12 1 K13 0 K14 1 拨动 SW7-SW0 开关，设置输入的地址 0FH,如下所示： SW7 0 SW6 0 SW5 0 SW4 0 SW3 1 SW2 1 SW1 1 SW0 1 按 QD，地址 0FH 将写入到地址寄存器 AR 中 将数据将数据 0FH0FH 写入到双端口存储器中写入到双端口存储器中 将寄存器 R0 中的数据 0FH 写入到双端口存储器 RAM 中的 0FH 单元中， 拨动数据通路开关 如下： 数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS# 电平开关 电平 K0 1 K1 0 K4 0 K5 0 K6 1 LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS# K7 1 K10 0 K11 0 K12 0 K13 1 5 K14 0 曾国江—计算机组成原理实验报告 按动 QD,寄存器 R0 中的数据 0FH 已经写入到双端口存储器 RAM 中的 0FH 单元中 DBUS 显示情况： 0000 1111 2 2、向地址寄存器、向地址寄存器 ARAR 送入地址送入地址 0F0H0F0H，拨动数据通路开关如下：，拨动数据通路开关如下： 数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS# 电平开关 电平 K0 0 K1 0 K6 1 LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS# K7 0 K10 1 K11 0 K12 1 K13 0 K14 1 6 拨动 SW7-SW0 开关，设置输入的地址 0F0H,如下所示： SW7 1 SW6 1 SW5 1 SW4 1 SW3 0 SW2 0