指令部件模块实验.doc

太原师范学院 实 验 报 告 Experimentation Report of Taiyuan teachers College 系 部 计算机系 年 级 0903 课 程 组成原理 姓 名 XXX 同组者 无 日 期 2011/6/8 项 目 指令部件模块实验 一、实验目的 1. 掌握指令部件的组成方式； 2. 熟悉指令寄存器的打入操作，PC计数器的设置和加1操作，理解跳转指令的实现过程。 二、实验要求 按照实验步骤完成实验项目，掌握数据打入指令寄存器IR1，PC计数器的重置，PC计数器自动加1和实现跳转指令的方法。 三、实验内容 1. 控制信号说明 信号名称 作用 有效电平 IR1CK IR1的工作脉冲 上升沿有效 IR2CK IR2的工作脉冲 上升沿有效 PCCK PC计数器的工作脉冲 上升沿有效 EIR1 选通指令寄存器IR1 低电平有效 EIR2 选通指令寄存器IR2 低电平有效 IR2-O IR2输出允许 低电平有效 PC-O PC计数器内容输出允许 低电平有效 ELP 74LS161控制信号 高电平可重置PC值，低电平时PC值自动加1 JS0-JS1 选择开关 见下表 JZ 条件跳转 为零跳转 JS1 JS0 功能 0 0 选择JZ，当通用寄存器为0时跳转 0 1 选择JC，当进位寄存器为0时跳转 1 0 选择JN，提供给用户自定义，JN=0跳转 1 1 重新设置当前PC指针，实现JMP指令 2. 实验准备 按启停单元中的运行按钮，使实验平台为运行状态。 把EIR1，EIR2，PC-O，IR2-O，ELP，JS0，JS1接入二进制拨位开关中。把IR1CK和IR2CK接入脉冲单元PLS1，PCCK接入PLS2中。用长8位扁平电缆把PC-IN与CPT-B板上的二进制开关单元中J03相连（对应二进制开关H0～H7），PC-OUT用短8位扁平电缆连接地址总线AJ1，其他控制信号请按下表所示接线。 信号定义 接入开关位号 信号定义 接入开关位号 IR1CK PLS1孔 PC-O H17孔 IR2CK PLS1孔 ELP H16孔 PCCK PLS2孔 JS0 H15孔 EIR1 H20孔 JS1 H14孔 EIR2 H19孔 JZ H13孔 IR2-O H18孔 3. 实验一：PC计数器置数 二进制开关H0～H7作为数据输入，置为05H，对应开关如下表所示。 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0 数据总线值 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 8位数据 0 0 0 0 0 1 0 1 05H 置各控制信号如下表所示。 H20 H19 H18 H17 H16 H15 H14 EIR1 EIR2 IR2-O PC-O ELP JS0 JS1 1 0 1 1 0 1 1 按启停单元中的运行按钮，使实验平台为运行状态。 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在IR2CK上产生一个上升沿脉冲，把当前数据总线数据打入IR2锁存器，按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在PCCK上产生一个上升沿脉冲，把IR2锁存器中的地址打入PC计数器（2片74LS161）中，这样的操作过程可以实现无条件跳转指令。若要观测输出结果，再置信号PC-O=0，此时PC计数器把其内容作为地址输出到地址总线上，地址总线上的指示灯IAB0～IAB7应显示05H。 4. 实验二：PC计数器加1 完成实验一后，重置各控制信号状态，如下表所示。 H20 H19 H18 H17 H16 H15 H14 EIR1 EIR2 IR2-O PC-O ELP JS0 JS1 1 1 1 0 1 1 1 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在PCCK上产生一个上升沿脉冲，因PC-O=0，PC计数器将加1，PC计数器为06H，并且输出至地址总线。此时地址总线上的指示灯IAB0～IAB7应显示06H。 5. 实验三：置当前指令寄存器 二进制开关H0～H7作为数据输入，置为5FH，对应开关如下表所示。 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0 数据总线值 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 8位数据 0 1 0 1 1 1 1 1 5FH 置各控制信号如下表所示。 H20 H19 H18 H17 H16 H15 H14 EIR1 EIR2 IR2-O PC-O ELP JS0 JS1 0 1 1 1 1 0 0 按启停单元中的运行按钮，使实验平台为运行状态。 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在IR1CK上产生一个上升沿脉冲，把当前数据总线