NC0、NC1、NC2 备用 、NC3、NC4
上述控制信号连同时序电路提供的时序、控制信号位于控制器的下边。
2.微地址寄存器μAR(74HC273)
微地址寄存器μAR(74HC273)对控制存储器提供微程序地址。当CLR#=0时,将其复位到零,使微程序从000000B地址开始执行。在T1的上升沿将新的微程序地址μD0—μD5打入微地址寄存器μAR。控制台开关SWC直接连到74HC273,作为μD6,用于实现读寄存器操作KRR。
3.跳转开关JUMP
这是一组6个跳转开关(J1)。当用短路子将它们连通时,微地址寄存器μAR从本实验系统提供的微程序地址译码电路得到新的微程序地址μD0—μD5。当他们被断开时,用户提供自己的新微程序地址μD0—μD5。这样用户能够使用自己设计的微程序地址译码电路。
4.微程序地址译码电路DECORDER
微程序地址译码电路DECORDER产生后继微程序地址,它由2片74HC32(U2、U3)和2片74HC08(U4、U5)构成。微程序地址译码电路数据来源是:控制存储器产生的后继微程序地址μA0—μA5,控制存储器产生的标志位P0—P3,指令操作码IR4—IR7,进位标志C,中断请求标志INTQ,控制台方式标志位SWA、SWB。
七、控制台
控制台位于TEC—4计算机组成原理实验系统的下部,主要由若干指示灯和若干拨动开关组成,用于给数据通路置数、设置控制信号、显示各种数据。
1.SW7—SW0
数据开关,直接接到数据通路部分的数据总线DBUS上,用于向数据通路中
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的器件置数。开关拨到上面位置时输出1,拨到下面位置时输出0。SW7 是最高位,SW0是最低位。
2.K15—K0
双位拨动开关。开关拨到上面位置时输出1,拨到下面位置时输出0。实验中用于模拟数据通路部分所需的电平控制信号。例如,将K0与LDDR1连接,则K0向上时,表示置LDDR1为1;K0向下时,表示置LDDR1为0。
3.数据指示灯D7—D0
8个红色发光二极管,用于显示数据总线DBUS或者指令寄存器IR的状态。D7是最高位,D0是最低位。双位开关IR/DBUS拨到IR位置时,显示指令寄存器IR的状态;双位开关IR/DBUS拨到DBUS位置时,显示数据总线DBUS状态。
4.地址指示灯A7—A0
8个绿色发光二极管,用于显示双端口存储器的地址寄存器内容。A7是最高位,A0是最低位。双端口存储器IDT7132有两个地址端口,地址寄存器AR1提供左端口地址A7L—A0L,地址寄存器AR2提供右端口地址A7R—A0R。当双位开关AR2/AR1拨到AR1的位置时,显示地址寄存器AR1的内容;当双位开关AR2/AR1拨到AR2位置时,显示地址寄存器AR2的内容。
5.微地址指示灯μ_A5—μ_A0
6个黄色发光二极管,用于显示控制存储器的地址μ_A5—μ_A0。μ_A5是最高位,μ_A0是最低位。
6.其他指示灯P3、P2、P1、P0、IE、C
6个黄色发光二极管用于显示P3、P2、P1、P0、IE、C的值。P3、P2、P1、P0是控存的微代码位,用于条件分支产生下一个微地址。C是加、减运算时产生的进/借位值。IE是中断允许标志。当IE=1时,允许中断;当IE=0时,禁止中断。
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7.微动开关CLR#、QD、INTR
这三个微动开关用于产生CLR#、QD、INTR单脉冲。按一次按钮CLR#,产生一个负的单脉冲CLR#,对全机进行复位,使全机处于初始状态,微程序地址置为000000B。CLR#到时序和控制器的连接已在印制板上实现,控制存储器和数据通路部分不使用复位信号CLR#。按一次QD按钮,产生一个正的QD启动脉冲。QD和时序部分的连接已在印制板上实现。按一次INTR按钮,产生一个正的单脉冲,可用于作为中断请求信号。INTR到时序部分的连接已在印制板上实现。这三个单脉冲都有插孔对外输出,供用户设计自己的控制器和时序电路时使用。
8.单步、单拍、单指开关DB、DP、DZ
DB(单步)、DP(单拍)、DZ(单指)是三种特殊的非连续工作方式。当DP=1时,计算机处于单拍方式,按一次QD按钮,每次只执行一条微指令,发送一组T1、T2、T3、T4时序脉冲。当DZ=1时,计算机处于单指方式。单指方式只对微程序控制器适用。在单指方式下,按一次QD按钮,计算机执行一条指令。当DB=1时,机器处于单步方式。单步方式只对硬布线控制器适用。在单步方式下,按一次启动按钮QD,发送一组W1、W2、W3、W4时序脉冲。在使用硬布线控制器时,每条指令需要一组W1、W2、W3、W4时序脉冲,因此单步方式实际上是硬布线控制器下的单指方式。DB、DP、DZ这三个双位开关,任何时刻都只允许一个开关置1,决不允许两个或三个开关同时置1。当DB=0且DP=0且DZ=0时,机器处于连续工作方式。
9.控制台方式开关SWC、SWB、SWA
控制台方式开关SWC、SWB、SWA定义了TEC—4计算机组成原理实验系统的五种工作方式,出厂时存在控存中,五种工作方式定义如下:
SWC SWB SWA 工作方式 0 0 0 PR,启动程序 0 0 1 KRD,读双端口存储器 0 1 0 KWE,写双端口存储器 0 1 1 KLD,加载寄存器堆 1 0 0 KRR,读寄存器堆
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在按CLR#按钮复位后,根据SWC、SWB、SWA选择工作方式。
PR是启动程序方式。在此方式下,首先在SW7—SW0指定启动地址,按启动按钮QD后,启动程序运行。
KRD是读双端口存储器方式。在此方式下,(1)首先在SW7—SW0置好存储器地址:按QD按钮,则将此地址打入地址寄存器AR1,并读出该地址存储器内容到数据总线DBUS。(2)每按一次QD按钮,地址寄存器AR1加1,并读出新地址存储器内容到数据总线DBUS。依次进行下去,直到按复位按钮CLR#为止。
KWE是写双端口存储器方式。在此方式下,(1)首先在SW7—SW0置好存储器地址:按QD按钮,则首先将此地址打入地址寄存器AR1,然后等待输入数据。(2)在SW7—SW0置好数据,按QD按钮,首先写数据到AR1指定的存储器单元,然后地址寄存器AR1加1,等待新的输入数据。依次进行下去,直到按复位按钮CLR#为止。
KLD是加载寄存器堆方式。此方式用于对寄存器堆加载。(1)首先在SW7—SW0置好存储器地址,按QD按钮,则将此地址打入地址寄存器AR1和地址寄存器AR2。(2)在SW7—SW0置好数据,数据的低2位D1、D0为寄存器堆中的寄存器号,按一次QD按钮,则写数据到AR1指定的存储器单元;然后将写入的数据从右端口读出,并送入指令寄存器IR。(3)在SW7—SW0置好数据,该数据为写入寄存器的数据,寄存器号由IR低2位指定。按QD按钮,则首先将此数据写入寄存器ER,然后将ER中的数据写入指定的寄存器。(4)返回(2),依次进行下去,直到按复位按钮CLR#为止。
KRR是读寄存器堆方式。此方式用于读寄存器堆中的寄存器。(1)首先在SW7—SW0置好存储器地址,按QD按钮,则将此地址打入地址寄存器AR1和地址寄存器AR2。(2)在SW7—SW0置好数据,数据的D3、D2位为寄存器堆中的寄存器号,按一次QD按钮,则写数据到AR1指定的存储器单元;然后将写入的数据从右端口读出,并送入指令寄存器IR。同时将IR3、IR2指定的寄存器送往数据总线DBUS。拨动开关IR/DBUS可看到IR的值和IR指定的寄存器的值。(3)返回(2),依次进行下去,直到复位按钮CLR#为止。
八、用户自选器件试验区
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本计算机组成原理实验系统提供了一个用户自选器件试验区,供流水微程序控制器实验、硬布线控制实验、流水硬布线控制器实验使用。自选器件试验区包括了1个ispLSI1032器件及下载插座,把PC机和下载插座用出厂时提供的下载电缆相连,在PC机上运行ispEXPERT软件,即可对ispLSI1032器件编程和下载。利用ispLSI1032器件,可满足这三个实验中应用的逻辑电路需要。另外,为了增加灵活性,用户自选器件试验区还提供了10个双列直插插座,其中包括2个24引脚插座,3个20引脚插座,2个16引脚插座,3个14引脚插座。
除此之外,TEC—4计算机组成原理实验系统中还提供了3个接地点,供用示波器和万用表测试时使用。
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