计算机组成原理实验指导书
山东财经大学
第一节 计算机组成原理常用部件实验
一、实验目的
1、 掌握计算机组成原理常用部件的结构原理。 2、 掌握常用部件的设计过程。 3、 熟悉常用部件的功能与应用。 4、 掌握常用部件的测试方法。
5、 熟悉组成原理实验台和图形输入法软件的使用方法。
二、计算机组成原理中的常用部件
计算机组成原理中的常用部件通常指的是：加法器、数据选择器、译码器、寄存器和计数器等，这些常用部件均为运算器、总线、控制器、存储系统及数据通路的组成部分。熟练掌握常用部件对后续实验将有极大帮助。
三、实验系统置分调模式时，ispLSI1032E的输入、输出资源连接示意图
图1为本实验系统中ispLSI1032E的输入输出资源连接示意图。 ●输入开关：K15－8和K7－0共2组； ●发光管显示：LED15－8、LED7－0共2组； ●时钟脉冲：连续时钟和单脉冲2个；
●复位输入：RET2为ispLSI1032E的复位输入按键。
凡实验系统置分调模式时，以上输入、输出资源可任意编程使用。
RET2 24 1032E 73 时钟 单脉冲 20 33-26 60-53 10-3 83-76 K15-8 K7-0 LED15-8 LED7-0
图1 ispLSI1032E与输入、输出资源的连接示意图
四、常用部件实验
实验1 数据选择器
1、 实验内容及说明
数据选择器是指从多路数据输入中选择一路作为输出，本实验要求设计一个三选一的数据选择器。图2所示为三路数据选择器的框图，图中：A= a3a2a1a0，B=b3b2b1b0，C=c3c2c1c0，E=e3e2e1e0。
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2、实验步骤
（1）原理图输入：根据图3电路，采用图形输入法在计算机上完成实验电路的原理图输入。
（2）管脚定义：根据图1中的管脚连接示意图完成原理图中输入、输出管脚的定义。
其中a3a2a1a0定义在k15－k12(33－30)，b3b2b1b0定义在k11－k8(29－26)，c3c2c1c0定义在k7－k4(60－57)，e3e2e1e0定义在LED3－LED0（79－76）。
图3 数据选择器原理图
（3）原理图编译、适配和下载：将实验系统中的模式开关（K23）置于分调模式；在图形输入软件环境中选择ispLSI1032E器件，进行原理图的编译和适配，无误后完成下载。
（4）数据选择器的调试： 使用输入开关在数据选择器输入端预置任意数值，然后使AE、BE、CE分别有效（高电平有效，即开关向上），观察输出E的值是否和相应的输入值相同。
（5）生成元件符号，以备以后使用。
实验2 寄存器
1、实验内容及说明
本实验要求设计一个8位的寄存器，其中d7—d0、q7—q0分别为寄存器的输入和输出，cp为寄存器的时钟脉冲。
图4为8位寄存器的框图。
图5电路为8位寄存器的线路原理图。
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q7 q6 q5 q4 q3 q2 q1 q0 cp reg8 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0
图4 8位寄存器的框图
图5 8位寄存器线路原理图
2、实验步骤
（1）原理图输入：根据图5电路，采用图形输入法在计算机上完成实验电路的原理图输入。
（2）管脚定义：根据图1中的管脚连接示意图完成原理图中输入、输出的管脚定义。 将寄存器的输出q7－q0分别定义在LED7－0（83－76）上。 将寄存器的输入d7－d0分别定义在K7－0（60－53）上。 将寄存器的输入脉冲定义cp在单脉冲（73）上。
（3）原理图编译、适配和下载：将实验系统中的模式开关（K23）置于分调模式；在图形输入软件环
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境中选择ispLSI1032E器件，进行原理图的编译和适配，无误后完成下载。
（4）功能测试：改变K7－0的状态，按动一次单脉冲键，LED7－0的显示将与K7－0相对应，若有错则重新调试。
（5）生成元件符号。
实验3 计数器
1、实验内容及说明
本实验要求设计一个三位二进制的计数器，其中cp为计数脉冲输入，re为复位输入，q3-q0为计数器的输出。
图6为三位计数器的原理图。
2、实验步骤
（1）原理图输入：根据图6电路，采用图形输入法完成实验电路的原理图输入。
（2）管脚定义：将原理图中的计数脉冲cp定义在单脉冲键（73）上；re定义在k0(53)上；计数的输出端分别定义在LED2-0（78-76）上。
（3）原理图编译、适配和下载：将实验系统中的模式开关（K23）置于分调模式；在图形输入软件环境中选择ispLSI1032E器件，完成原理图的编译、适配和下载。
（4）功能测试：
按一次单脉冲键，计数器加1，由LED2-0显示计数值。
将计数脉冲定义在连续脉冲（20）上，则计数器循环计数LED2-0循环显示。 用跨接线改变连续脉冲频率，则LED闪烁频率将被改变。 （5）生成元件符号。
实验4 译码器
1、实验内容及说明
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