附：开关K1~K6与相关控制信号的关系表（用于实验时对照）： 开关K1 E_PC 开关K2 E_P_M/A 开关K3、K4 S_RA2、S_RA1 开关K5 E_AR 开关K6 E_DR、MEMW/R （二）操作与观察
当控制开关处在手动状态、“存储器”实验灯亮时。 按下“NEXT” 单拍键
进入存储器实验，存储器实验流程如图4-1所示。
1、地址值打入地址寄存器AR中，地址值来源于程序计数器PC或通用寄存器堆GR，由地址多路选择MUX的E_P_M/A信号控制。 当E_P_M/A（K2）=“1”，地址值选择来自PC，此时若要改变PC中值，应置E_PC=“1”，拨动拨盘开关“千位”或“百位”，观察PC显示值，应与拨盘开关输入值一致； 当E_P_M/A（K2）=“0”，地址值选择来自通用寄存器堆GR，此时若要改变GR值，可改变拨动拨盘开关“千位”或“百位”，观察GR显示值，应与拨盘开关输入值一致；改变S_RA2（K3）、 S_RA1 （K4）状态，观察R0~R3显示随之改变，表示此地址值可来自R0~R3。
若要地址寄存器AR中内容随输入地址值改变，则必须置E_AR=“1”。 按下“NEXT” 单拍键
2、地址寄存器AR发出存储器地址，由AR低两位的四种组合（00~11）分别决定选中存储器M0~M3，通过改变控制信号MEMW/R决定存储器读或写。 MEMW/R=“0”，存储器读。 MEMW/R=“1”，存储器写。
按下“NEXT” 单拍键 3、完成存储器读写操作：
存储器读（MEMW/R=“0”）：将存储器数据读至通用寄存器堆GR，通用寄存器堆GR显示值应与存储器显示数据一致。
存储器写（MEMW/R=“1”）：将通用寄存器堆GR中数据写入存储器，此时通用寄存器堆GR显示值应与存储器显示值一致。
改变K3（S_RA2）、K4（S_RA1）状态，观察R0~R3显示随之改变，表示存储器读操作时存储器数据存入R0~R3，存储器写操作时存储器数据来自R0~R3。
按下“NEXT” 单拍键
4、返回起始位置，可选做其它实验或继续存储器实验。
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图4-1 存储器实验流程图
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实验五 输入输出接口仿真实验
一、实验目的
了解输入输出指令执行的过程，选择和设置指令执行过程中每个节拍的控制信号，观察数据传输的通路及流向。
二、实验设备
1、综合硬件公共箱NS-GG1 2、组成原理模型机NS-MX1
三、实验原理
（一）地址通路和锁存
对I/O端口操作先要选择端口地址，并将其锁存在地址寄存器AR中。端口地址有两种方式得到：
1、直接寻址，直接从程序计数器PC得到。 2、寄存器寻址，从通用寄存器堆GR得到。
（二）外部设备状态
外部输入设备：当STB有效时（STB=1），将数据存入到输入/输出接口。 外部输出设备：当BUSY无效时（BUSY=0），表示输出设备的缓冲器空，可接纳新的输入/输出接口数据。
（三）端口的读写操作
当进行的是输出操作时，将GR的数据传输到输出接口中；当进行的是输入操作是，将输入接口的数据传输到GR中。
四、实验步骤
（一）接线
1、程序计数器PC
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程序计数器PC的值由手工输入，用PC的控制信号E_PC锁存，使程序计数器PC
的显示值与输入值相同；将拨码开关的“千位”和“百位”按次序接程序计数器PC，依次表示端口地址A7~A0；将开关K1接至控制信号E_PC，当E_PC=1时，可将数据打入程序计数器PC。 公共箱上接线点 组成原理接线点 2、地址多路选择MUX
地址寄存器AR的两路输入选择由地址多路选择MUX的E_P_M/A信号控制。将开关K2接至信号E_P_M/A，当K2拨到“1”的位置表示取程序计数器PC的值，K2拨到“0”的位置表示取通用寄存器堆GR的值。
公共箱上接线点 组成原理接线点 3、通用寄存器堆GR
通用寄存器堆GR的值由手工输入或外部输入设备输入。手动输入时，将拨码开关的“千位”和“百位”按次序接通用寄存器堆GR，依次表示端口地址A7~A0；将开关K3、K4接S_RA2、S_RA1，可分别选通R0~R3。 公共箱上接线点 组成原理接线点 4、地址寄存器AR
地址寄存器AR存放I/O接口地址。将开关K5接至AR的控制信号E_AR，当K5拨到“1”的位置，则可将新的数据打入地址寄存器AR中。
公共箱上接线点 组成原理接线点 5、数据缓冲器DB
数据缓冲器DB连接外部数据总线ODB和内部数据总线IDB，起缓冲驱动作用。 将开关K6接至数据缓冲器DB的控制信号E_DR：当K6的电平为“0”时，表示数据方向由ODB→IDB，反之则IDB→ODB。 公共箱上接线点 组成原理接线点 6、输入/输出接口
输入/输出接口的读/写控制信号为IOW/R，将开关K6接至信号IOW/R（与E_DR并线）：当K6的电平为“0”时，表示读操作，将外部设备输入数据读到I/O接口中；当K6的电平为“1”时，表示写操作，将I/O接口的数据写入到外部输出设备中。
公共箱上接线点 组成原理接线点 7、外部输入设备
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拨盘开关千位 PC7~PC4 拨盘开关百位 PC3~PC0 开关K1 E_PC 开关K2 E_P_M/A 拨盘开关千位 GR7~GR4 拨盘开关百位 GR3~GR0 开关K3、K4 S_RA2、S_RA1 开关K5 E_AR 开关K6 E_DR 开关K6 IOW/R 将拨码开关的“十位”和“个位”按次序接到外部输入设备上，依次表示输入数据
I7~I0；将开关K7接至外部输入设备的控制信号STB，当开关K7拨到“1”的位置上，则可将输入数据打入输入/输出接口。
公共箱上接线点 组成原理接线点 8、外部输出设备
将开关K8接至外部输出设备的控制信号BUSY，当开关K8拨到“0”的位置上，表示外部设备“空”，允许输出数据至外部输出设备。
公共箱上接线点 组成原理接线点
附：开关K1~K8与相关控制信号的关系表（用于实验时对照）：
开关K1 E_PC
开关K6 E_DR、IOW/R 开关K7 STB 开关K8 BUSY 开关K2 E_P_M/A 开关K3、K4 S_RA2、S_RA1 开关K5 E_AR 开关K8 BUSY 拨盘开关十位 I7~I4 拨盘开关个位 I3~I0 开关K7 STB （二）操作与观察
当控制开关处在手动状态、“外部接口”实验灯亮时， 按下“NEXT”单拍键
进入输入/输出接口实验，输入输出接口实验流程如图5-1所示。
1、地址值打入地址寄存器AR中，地址值来源于程序计数器PC或通用寄存器堆GR，由地址多路选择MUX的E_P_M/A信号控制。
当E_P_M/A=“1”，地址值选择来自PC，此时若要改变PC中值，应置E_PC=“1”，拨动拨盘开关“千位”或“百位”，观察PC显示值，应与拨盘开关输入值一致；
当E_P_M/A=“0”，地址值选择来自通用寄存器堆GR，此时若要改变GR值，可改变拨动拨盘开关“千位”或“百位”，观察GR显示值，应与拨盘开关输入值一致；改变K3（S_RA2）、K4（S_RA1）状态，观察R0~R3显示随之改变，表示此地址值可来自R0~R3。
若要地址寄存器AR中内容随输入地址值改变，则必须置E_AR=“1”。
按下“NEXT”单拍键
2、地址寄存器AR发出输入/输出接口地址，通过改变控制信号IOW/R决定输入/输出接口读或写。
IOW/R=“0”，输入/输出接口读。 IOW/R=“1”，输入/输出接口写。
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