按住STEP 脉冲键,CK 由高变低,这时寄存器ST 的黄色选择指示灯亮,表明选择ST 寄存器。放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据34H被写入ST 寄存器。
? 将56H写入OUT寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据56H,如下:
依据寄存器的工作原理,请正确填写将56H写入OUT寄存器的控制信号:
0 0 0
0 0 0
0 0 1 1
0 mar(选中) st out 1 mar(选中) out 0 mar(选中) st 1
mar(选中)
0(是否可读) 0(是否可写)
按住STEP 脉冲键,CK 由高变低,这时寄存器OUT 的黄色选择指示灯亮,表明选择OUT 寄存器。放开STEP 键,CK 由低变高,产生一个上升沿,数据56H 被写入OUT寄存器。 思考题:
1. 计算机系统中主要有哪几种寄存器?它们的作用分别是什么? 2. 简述74HC574、74HC32、74HC139的功能及工作原理。 3. 实验2中是通过什么方法选择寄存器的? 4. AEN、WEN的功能是什么?为什么低电平有效?
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实验二 运算器实验
实验要求:利用CPTH 实验仪的K16?????K23 开关作为DBUS 数据,其它开关作为控制信号,将数据写入累加器A和工作寄存器W,并用开关控制ALU的运算方式,实现运算器的基本功能。
实验目的:了解模型机中算术、逻辑运算单元的控制方法。
实验电路:CPTH 中的运算器ALU由一片CPLD实现,共实现8 种算术与逻辑运算,通过S2,S1,S0 来选择,运算所需的数据由寄存器A及寄存器W 提供,运算结果输出到直通门D。运算器功能选择如表2.1所示,实验连接线如表2.2所示。
表2.1
表2.2
实验内容
? 将55H写入A寄存器
二进制开关K23?????K16用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据为55H状态如下:
依据寄存器的工作原理,请正确填写将55H写入A寄存器的控制信号:
16
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 1
A W A W
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器A的黄色选择指示灯亮,表明选择A寄存器。放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据55H被写入A寄存器。
? 将33H写入W寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据为33H,如下:
依据寄存器的工作原理,请正确填写将33H写入W寄存器的控制信号:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮,表明选择W寄存器。放开STEP 键,CK 由低变高,产生一个上升沿,数据33H 被写入W 寄存器。
最后,置下表的控制信号,将运算器的运算结果记录下来,并和正确的结果进行比较。
88 22 77 11 同上 同上
(10)88(44) (44)22(11)
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(54)RR(55) RR 55 2R
注意观察:
运算器在加上控制信号及数据(A,W)后,立刻给出结果,不须时钟。 思考题:
1、简述计算机中ALU的功能。
2、简述实验中ALU执行加法的工作工程。 3、带进位加法与不带进位加法有什么差别? 4、解释控制信号010000、001000的意义。
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实验三 PC实验
实验要求:利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关作为DBUS 的数据,其它开关作为控制信号,实现程序计数器PC的写入及加1 功能。
实验目的: 1、了解模型机中程序计数器PC的工作原理及其控制方法。
2、了解程序执行过程中顺序和跳转指令的实现方法。
实验电路:
如图3.1所示,PC 是由两片74HC161构成的八位带预置功能的计数器,预置数据
来自数据总线。计数器的输出通过74HC245(PCOE)送到地址总线。PC 值还可以通过74HC245(PCOE_D)送回数据总线。
图3.1 PC 原理图
当RST = 0 时,PC 计数器被清0;
当LDPC = 0 时,在CK的上升沿,预置数据被打入PC计数器; 当PC+1 = 1 时,在CK的上升沿,PC计数器加一; 当PCOE = 0 时,PC值送上地址总线ABUS;
在CPTH 中,PC+1 由PCOE 取反产生;PC打入信号LDPC由图3.2的控制电路产生。
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