计算机组成原理--实验研究报告.doc

实验一 寄存器实验 实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。 实验要求：利用CPTH 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，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。 实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。74HC574 的功能如下： 实验1：A，W 寄存器实验 原理图 寄存器A原理图 寄存器W 原理图 连接线表： 系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入Hand......手动状态。 在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述． 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。 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。 注意观察： １．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。 ２．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2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验 连接线表 将11H、22H、33H、44H写入R0、R1、R2、R3寄存器将 二进制开关K23-K16，置数据分别为11H、22H、33H、44H 置控制信号为： K11、K10为10，K1、k0分别为00、01、10、11 并分别按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0、R1\R2\R3 的黄色选择指示灯分别亮，放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据被写入寄存器。 注意观察： 1. 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。 2. K1(SB)， K0(SA) 用于选择寄存器。 读寄存器 置控制信号为：K11、K10为01， K1、K0为00时，读R0，这时寄存器R0 的红色输出指示灯亮，R0 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指示灯L7... L0为 将K11(RRD)置为1，关闭R0 寄存器输出。 读R1寄存器 K1、K0为01时，读R1，这时寄存器R1 的红色输出指示灯亮，R1 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指示灯L7... L0为： 将K11(RRD)置为1， 关闭R1 寄存器输出。 读R2寄存器 K1、K0为10时，读R2，这时寄存器R2 的红色输出指示灯亮，R2 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指示灯L7... L0为： 将K11(RRD)置为1， 关闭R2 寄存器输出。 读R3寄存器 K1、K0为11时，读R3 ，这时寄存器R3 的红色输出指示灯亮，R3 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指示灯L7... L0为： 将K11(RRD)置为1， 关闭R3 寄存器输出。 注意观察： 1.数据在K11(RRD)为0 时输出，不是沿触发，与数据打入不同。 实验3：MAR 地址寄存器，ST 堆栈寄存器，OUT输出寄存器 寄存器MAR原理图 寄存器ST 原理图 寄存器OUT原理图 寄存器MAR，ST，OUT写工作波形图 连接线表 将12H写入MAR寄存器 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12H 置控制信号为： 按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器MAR的黄色选择指示灯亮，表明选择MAR寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据12H被写入MAR寄存器。 K14(MAROE)为0， MAR寄存器中的地址输出，MAR 红色输出指示灯亮。 将K14(MAROE)置为1，关闭MAR输出。 将34H写入ST寄存器 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据34H 置控制信号为： 按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器ST 的黄色选择指示灯亮，表明选择ST 寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据34H被写入ST 寄存器。 将56H写入OUT寄存器 二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据