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实验2 数据通路

一、实验类型

本实验为原理型 分析型

二、实验目的

(1)熟悉TEC-8模型计算机的数据通路结构

(2)掌握数据通道中控制信号的作用和用法

(3)掌握数据流的路径

三、实验设备

(1)TEC-8实验系统

四、实验电路

(1)数据通路实验电路框图

(2)数据通路控制信号和数据信号(包括运算器和存储器两部分)

如下所示:

1-逻辑运算

0-算术运算

算术加/减

逻辑与/或

选择寄存器送到A端口

选择寄存器送到B端口

低进位输入

发送开关数据DBUS

保存C标志

保存Z标志

在T3上升沿写入RD1-RD0指定存器

ALU运算结果送往DBUS

数据总线DBUS上的数据

ALU A端口数据

ALU B端口数据

存储器的控制信号和数据信号如下所示:

开关数据送往DBUS

=1时,RAM左端口数据送DBUS

=1时,DBUS数据写入RAM左端口

=1时,DBUS数据写入AR

=1时,AR自 加1

=1时,DBUS数据写入PC

=1时,PC自 加1

=1时,PC+IR低4位

=1时,右端口数据写入IR

数据总线DBUS上的数据

RAM右端口读出的数据

(3)操作模式

0 0 0

启动程序运行

0 0 1

写存储器

0 1 0

读存储器

0 1 1

读寄存器

1 0 0

写寄存器

 1 0 1

运算器组成实验

1 1 0

双端口存储器实验

五、实验要求

(1)熟悉TEC-8模型计算机的数据通路及各种操作下数据流动路径和流动方向。

(2)做好实验预习,按要求预先填写实验步骤中各表格。

六、实验任务

(1)给R0-R3赋值(比如75H、28H、89H和32H)

(2)将R0-R3依次写入存储器20H-23H单元中(也可以是其他地址)

(3)将存储器20H-23H单元中的数据依次从内存读出,并写入R3-R0

七、实验步骤(参见教材第十章相应实验)

(1)将开关拨到下方微程序位置,将开关设置为正常位置,将DP拨到向上位置打开电源。

(2)进行通用寄存器和存储器的读、写实验(

在微程序控制器方式下,计算机的操作依次为:

复位 → 设置R0 → 设置R1 → 设置R2 → 设置R3 → 设置PC和AR → 将R0写入内存 → 将R1写入内存 →将R2写入内存 →将R3写入内存 → 重新设置PC和AR→读内存到R3 → 读内存到R2 → 读内存到R1 → 读内存到R0

a) 按下CLR复位键,注意此时uA5-uA0全灭,再按QD键。

b) 请预先填写下表内容,在实验箱上验证所写信号是否正确。如果不一致,请分析原因。表中需写出每个操作步骤相关控制信号的0/1取值,并解释该步骤所执行的操作、实验现象,

表1  微程序控制方式下数据通路实验(

开关设置R0

0FH

0

0000

00

01

1

0

75H

70H

00H

00H

00H

00H

00H

1

0

0

0

0

0

0

0

0

00H

00H

ABH

开关设置R1

32H

0

0000

01

00

1

0

28H

00H

75H

75H

00H

00H

00H

1

0

0

0

0

0

0

0

0

00H

00H

ABH

开关设置R2

33H

0

0000

10

01

1

0

89H

00H

28H

75H

28H

00H

00H

1

0

0

0

0

0

0

0

0

00H

00H

ABH

开关设置R3

34H

0

0000

11

10

1

0

32H

0FH

89H

75H

28H

89H

00H

1

0

0

0

0

0

0

0

0

00H

00H

ABH

实验操作及现象解释:

将数75H写到寄存器 R0,数28H写到 R1,数89H写到R2,数32H写到R3。指示灯uA5~uA0显示0FH。在数据开关SD7~SD0上设置数75H。在数据总线 DBUS 指示灯D7~ D0上可以看到数设置得正确不正确,发现错误需及时改正。数设置正确后,按一次 QD 按钮,将SD7~SD0上的数写入寄存器R0,进入下一步。                     

依照写 R0的方式,在指示灯 uAS ~uA0显示32H时,将数28H写入 R1,在指示灯B7~B0观测寄存器 R0的值;在指示灯 uA5 ~uA0显示33H时,将数89H写入R2,在指示灯B7~ B0上观测R1的值;在指示灯 uAS ~uA0显示34H时,将数32H写入R3,在指示灯B7~ B0上观测R2的值。

①M=0、S3-S0=0:设置R0-R3的值时不需要用到74181,所以它的信号灯都为0

②DRW=1:表示可以将数据总线的值写入寄存器中

③ABUS=0:禁止将运算结果送往DBUS

④D7-D0:显示数据总线的值

⑤A7-A0:显示A端口的值

⑥B7-B0:显示B端口的值

⑦SBUS=1:表示数据开关打开,将数据送入DBUS

⑧MBUS=0 MEMW=0 LAR=0 ARINC=0 LPC=0 PCINC=0 PCADDR=0 LIR=0 AR7-0=00H PC7-0=00H INS7-0=~:还没用到存储器,属于它的信号都为0,INS7-0为任意值,无意义。

⑨RD1-0:设置A端口要读取哪个寄存器

⑩RS1-0:设置B端口要读取哪个寄存器

开关设置PC和AR初值

35H

0

0000

00

11

0

0

20H

75H

32H

75H

28H

89H

32H

1

0

0

1

0

1

0

0

0

00H

00H

ABH

实验操作及现象解释:

指示灯uA5~uA0显示35H。此时指示B7~B0显示奇仔器R3的值。在数据开关SD7~SD0上设置地址20H。在数据总线 DBUS 指示灯D7~D0上可以看到地址设置得正确不正确。地址设置正确后,按一次 QD 按钮,将SD7~SD0上的地址写入地址寄存器AR7~AR0,进入下一步。

①M=0、S3-S0=0:设置R0-R3的值时不需要用到74181,所以它的信号灯都为0;

②RD1-0:设置A端口要读取哪个寄存器

③RS1-0:设置B端口要读取哪个寄存器

④D7-D0:显示数据总线的值

⑤A7-A0:显示A端口的值

⑥B7-B0:显示B端口的值

⑦ABUS=0:禁止将运算结果送往DBUS

⑧DRW=0:

⑨SBUS=1:

⑩MBUS=MEMW=0:RAW禁止读写

  1. LAR=LPC=1:DBUS数据写入AR和PC
  2. ARINC=PCINC=0:AR和PC不自加1
  3. LIR=0:IR寄存器不使用
  4. AR7-0、PC7-0、INS7-0此时还没变

将R0写入内存

36H

1

1010

00

00

0

1

75H

75H

75H

75H

28H

89H

32H

0

0

1

0

1

0

1

0

0

20H

20H

72H

标签: 5sd7传感器sauter

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