计算机组成与系统结构实验指导书_2013版_+.doc

《计算机组成与系统结构》 实验指导书 计算机与信息工程系 2013年7月 目 录 实验概述 2 实验项目一 专用寄存器(1) 3 实验项目二 通用寄存器 5 实验项目三 专用寄存器(2) 7 实验项目四 数据输出/移位门 10 实验项目五 微程序计数器 13 实验项目六 运算器 15 实验项目七 程序计数器 17 实验项目八 存储器读写 20 实验项目九 微程序存储器读写 23 实验项目十 中断 25 实验项目十一 模型计算机设计 27 实验概述 一、实验目的 1．加深对讲授内容的理解，通过实验来掌握计算机系统原理。熟练地掌握计算机中每个部件的电路设计方法并完成调试和分析结果。 2．熟悉所用的仿真软件。学会使用仿真软件上机调试电路。 3．通过使用实验箱实验来观察系统运行结果。 二、实验准备工作 1．所用的计算机的性能和使用方法。 2．复习和掌握与本实验有关的教学内容。 3．1 专用寄存器(1) 必做 验证性 2 2 通用寄存器 选做 验证性 2 3 专用寄存器(2) 选做 验证性 2 4 数据输出/移位门 选做 验证性 2 5 微程序计数器 必做 综合性 2 6 运算器 选做 验证性 2 7 程序计数器 必做 验证性 2 8 存储器读写 必做 验证性 2 9 微程序存储器读写 必做 验证性 2 10 中断 必做 验证性 2 11 模型计算机设计（数据传送指令） 选做 综合性 2 专用寄存器(1) 实验原理图如图2和图3所示。 3、实验步骤 首先设置手动模式：按[TV/ME]键三次，进入Hand......手动状态。 (1)按照下表连接线。 (2)连接数据线：K16~K23 分别连接D0~D7。 (3)系统清零K23-K16开关置零，按[RST]钮。 (4)将55H写入A寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H： 置控制信号为： 按住STEP脉冲键，CK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STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。 (5)将66H写入W寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H 置控制信号为： 按住STEP脉冲键，CK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STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。 操作注意事项：*数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。 *WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。 实验项目二 通用寄存器 3、实验步骤 首先设置手动模式：按[TV/ME]键三次，进入Hand......手动状态。 (1)按照下表连接线。 (2)将11H写入R0寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H： 按下表置控制信号。 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0 的黄色选择指示灯亮，表明选择R0 寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据11H 被写入R0 寄存器。 (3)将22H写入R1寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据22H 置控制信号为： 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R1 的黄色选择指示灯亮，表明选择R1 寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据22H被写入R1 寄存器。 (4)将33H写入R2寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据33H 置控制信号为： 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R2 的黄色选择指示灯亮，表明选择R2 寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入R2 寄存器。 (5)将44H写入R3寄存器。 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据44H： 置控制信号为： 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R3 的黄色选择指示灯亮，表明选择R3 寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据44H被写入R3 寄存器。 注意观察：数据是CK的上升沿数据被打入。K1(SB)， K0(SA) 用于选择寄存器。 (6)读R0寄存器。 置控制信号为： 这时寄存器R0 的红色输出指示灯亮，R0 寄存器