实验二 脱机运算器实验
一、实验目的：
1、深入了解AM2901运算器的功能与具体用法，4 片AM2901的级联方式。 2、深入了解运算器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。
二、实验内容与步骤：
在脱机方式下，通过设置SWl、SW2、SW3各微码字段和数据开关，可实现多种运算。以实现AAAAH→R1为例说明操作过程。
1、按照表1中的微码和数据开关，对运算器的功能进行设置。操作步骤如下：
表1 微动开关及数据开关设置
微动开关 数据开关 I8-I6 I5-I3 I2-I0 SST SSH SCi B A D15-D0 AAAA H 011
000 111 001 00 00 0001 不用 (1) 将教学机左下方的5个拨动开关置为1XX00（单步、16 位、脱机）；先按一下RESET按键，再按一下START按键，进行初始化。 (2) 通过16个数据开关设置立即数AAAA H。 (3) 通过SWl、SW2、SW3设置各微码。
2、按一次START键，立即数XXXX H置入R1，通过显示灯察看按START键后的输出。 若要进行其他操作：
(1) 重新设置SWl、SW2、SW3、数据开关，通过显示灯观察输出。
(2) 然后按START键执行操作，通过显示灯观察按下START键后的输出，检查运算结果是否正确。
3、完成表2中的各种运算，记录按START键前和按START键后的ALU输出及标志位C、Z、V、S的值。
问题：分析比较各指令按START键前和按START键后的值，是否有不同并解释。
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表2 指令微码及输出状态表
压START前 运算 I8-I6 I5-I3 I2-I0 SST SSH SCi B A ALU输出 CZVS ALU输出 CZVS 压START后 0101→R0 011 000 111 001 00 00 1010→R1 0000 0001 0001 0000 0001 0001 0001 0001 0101 1010 1111 0101 0101 0000 0000 0000 0000 0101 1010 2121 F0F1 0000 0000 0000 1000 011 000 111 001 00 00 0001 0000 0000 0001 0000 0000 R0+R1→R0 011 000 001 001 00 00 R0-R1→R0 011 001 001 001 00 R1-R0→R1 011 010 001 001 00 01 01 R0∨R1→R0 011 011 001 001 00 00 R0∧R1→R0 011 100 001 001 00 00 R0?R1→R0 011 110 001 001 00 00 ?( R0?R1) 0000 0000 0000 0000 001 00 00 011 111 001 →R0 2*R0→R0 111 000 011 001 00 00 R0/2→R0
101 000 011 001 00 00 三、本次实验报告要求：
1、实验步骤要写出在脱机方式下，如何设置运算器的功能、如何让运算器执行运算、 如何观察运算结果。 四、实验说明
1、12位微型开关的具体控制功能分配如下：
A口、B口地址：送给AM2901器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号。
I8-I0：选择操作数来源、运算操作功能、选择操作数处理结果和运算器输出内容的3组3位的控制码。
SCi、SSH和SST：用于确定运算器最低位的进位输入、移位信号的入/出和怎样处理AM2901产生的状态标志位的结果。 2、开关位置说明：
做脱机运算器实验时，要用到提供24位控制信号的微动开关和提供16位数据的拨动开关。微动开关是红色的，一共有三个，一个微动开关可以提供12位的控制信号，三个开关分
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别标有SW1 micro switch 、SW2 micro switch 和SW3 micro switch ，他们对应的控制信号见表3；数据开关是黑色的，左边的标有SWH的是高8位，右边的标有SWL的是低8 位。微动开关与控制信号对应关系见表(由左到右)：
表3 微动开关与控制信号对应关系表
SW1 Micro switch SW2 Micro switch SW3 Micro switch T3-T0 REQ/MIO/WE I2-I0 I8-I7 I6-I3 B PORT A PORT SST SSH SCI DC2 DC1
四、实验注意事项：
1、连接电源线和通讯线前TEC-XP16实验系统的电源开关一定要处于断开状态，否则可能会对TEC-XP16实验系统上的芯片和PC机的串口造成损害。 2、五个黑色控制开关的功能如下：
单步 手动置指令 组合逻辑 联机 8位
○ ○ ○ ○ ○ 上面 ○ ○ ○ ○ ○ 下面 连续 从内存读指令 微程序 脱机 16位
3、几种常用的工作方式（开关拨到上方表示为1，拨到下方为0）
表4 工作方式及对应开关表
工作方式 连续运行程序、组合逻辑控制器、联机、16位机 连续运行程序、微程序控制器、联机、16位机 单步、手动置指令、组合逻辑控制器、联机、16位机 单步、手动置指令、微程序控制器、联机、16位机 16位机、脱机运算器实验
5个拨动开关 00110 00010 11110 11010 1XX00
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实验三 存储器部件教学实验
一、实验目的：
1、熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
2、理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。 3、了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。
4、了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。 5、加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。
二、预习要求：
教学计算机存储器系统由ROM和RAM两个存储区组成，分别由EPROM芯片（或EEPROM芯片）和RAM芯片构成。TEC-XP教学计算机中还安排了另外几个存储器器件插座，可以插上相应存储器芯片以完成存储器容量扩展的教学实验，为此必须比较清楚地了解： 1、TEC-XP教学机的存储器系统的总体组成及其连接关系。
2、TEC-XP教学机的有关存储器芯片、I/O接口芯片的片选信号控制和读写命令的给出和具体使用办法。
3、RAM和EPROM、EEPROM存储器芯片在读写控制、写入时间等方面的同异之处，并正确建立连线关系和在程序中完成正确的读写过程。
4、如何在TEC-XP教学机中使用扩展的存储器空间并检查其运行的正确性。
三、实验内容：
1、要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
2、用监控程序的D、E命令对存储器进行读写，比较RAM（6116）、EEPROM（28系列芯片）、EPROM（27系列芯片）在读写上的异同。
3、用监控程序的A命令编写一段程序，对RAM（6116）进行读写，用D命令查看结果是否正确。
4、用监控程序的A命令编写一段程序，对扩展存储器EEPROM（28 系列芯片）进行读写，用D命令查看结果是否正确；如不正确，分析原因，改写程序，重新运行。
四、实验步骤：
1、检查扩展芯片插座的下方的插针要按下列要求短接：标有“/MWR”“RD”的插针左边两个
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短接，标有“/MRD”“GND”的插针右边两个短接。
2、RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E 命令向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。
(1) 用E命令改变内存单元的值并用D命令观察结果。 1) 在命令行提示符状态下输入： E 2020↙
屏幕将显示： 2020 内存单元原值: 按如下形式键入：
2020 原值：2222 （空格）原值：3333（空格）原值：4444（空格）原值：5555 ↙ 2) 在命令行提示符状态下输入： D 2020↙
屏幕将显示从2020内存单元开始的值，其中2020H~2023H的值为： 2222 3333 4444 5555
问题：断电后重新启动教学实验机，用D命令观察内存单元2020~2023 的值。会发现 什么问题，为什么？
(2) 用A 命令输入一段程序，执行并观察结果。 在命令行提示符状态下输入： A 2000↙
屏幕将显示： 2000： 按如下形式键入： 2000： MVRD R0，AAAA MVRD R1，5555 AND R0，R1 RET
问题：采用单步和连续两种方式执行这段程序，察看结果，断电后发生什么情况？ 3、将扩展的ROM芯片（27或28系列或28的替代产品58C65芯片）插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的自锁紧插座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。 如果芯片插入方向不对，会导致芯片烧毁。然后锁紧插座。
4、将扩展的ROM 芯片（27或28系列或28的替代产品58C65芯片）插入标有“EXTROMH”和“EXTROML”的插座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。如果芯
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