系统总线-实验报告.docVIP

______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 计算机科学与技术系 实 验 报 告 专业名称 计算机科学与技术 课程名称 计算机组成与结构 项目名称 具有基本输入输出功能的总线接口实验 班 级 学 号 姓 名 同组人员 无 实验日期 2015-10-24 一、实验目的 1.理解总线的概念及其特性； 2.掌握控制总线的功能和应用。 二、实验逻辑原理图与分析 2.1 实验逻辑原理图及分析 由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中，外部总线分为数据总线、地址总线和控制总线，分别为外设提供上述信号。外部总线和CPU内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对数据流向的控制。地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。由地址总线的高位进行译码，系统的I/O地址空间被分为四个区，如图所示： 为了实现对于MEM和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得CPU能控制MEM和I/O设备的读写，实验中的读写控制逻辑如下图所示： 数据通路图及分析 (画出数据通路图并作出分析) 在理解读写控制逻辑的基础上设计一个总线传输的实验。实验所用总线传输实验框图如下图所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现总线信息传输。 分析： = 1 \* GB3 ① 输入设备将一个数打入RO寄存器； = 2 \* GB3 ② 输入设备将另一个数打入地址寄存器； = 3 \* GB3 ③ 将RO寄存器中的数写入到当前地址的寄存器中； = 4 \* GB3 ④ 将当前地址的寄存器中的数用LED数码管显示。 四、实验数据和结果分析 4.1 实验结果数据如图所示 = 1 \* GB2 ⑴输入设备将11H打入RO寄存器 = 2 \* GB2 ⑵将RO中的数据11H打入寄存器01H单元 = 3 \* GB2 ⑶将当前地址的存储器中的数写入到RO寄存器中 = 4 \* GB2 ⑷将RO寄存器中的数用LED数码管显示 4.2 结果数据分析 首先IN单元K7，K6都置为1，WR/RD/IOM为011且LDAR置为0，将IN单元中的数写入RO中；接着将IN单元K7为1，K6为0，WR/RD/IOM为011且LDAR置为1，将IN单元中的数写入AR中；紧接着将K7、 K6都置为0，WR/RD/IOM为100且LDAR置为0，将RO中的数写入MEM中；然后将IN单元K7为1，K6为0，WR/RD/IOM为011且LDAR置为1，将IN单元中的数写入AR中；接着将K7、 K6都置为1，WR/RD/IOM为010且LDAR置为0，将MEM中的数写入RO中；最后将K7、 K6都置为0，WR/RD/IOM为101且LDAR置为0，将RO中的数写入OUT中,操作结束。 五、实验问题分析、思考题与小结 5.1实验问题分析 实验要完整无错误的进行，首先要确保实验接线图连线的正确性才能确保在进行实验时数据通路流向以及数据的的正确性，这样才能到达实验的目的；在进行实验过程中需要理解每一步骤的原因，也加强自己的理解性和掌握程度；在实验过程中活树会遇到线路正确但数据错误，这能很有可能是自己连接线路有问题，所以在连接线路上一定要保证每条线是否正确。 5.2思考题 = 1 \* GB2 ⑴ IN_B=1、LDRO=1实现了什么数据通路？ 答：实现了IN单元到RO寄存器的数据通路。 = 2 \* GB2 ⑵ 如何实现IN单元的数据开关-BUS-AR-M的数据通路？ 答：K7为1，K6为0，WR/RD/IOM为011且LDAR置为1，将IN单元中的数写入AR中。 = 3 \* GB2 ⑶ 如何实现RO-BUS-M)的数据通路？ 答：将IN单元置为001000