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2.5 堆栈寄存器实验
2.5.1 实验目的 1、熟悉堆栈概念
2、熟悉堆栈寄存器的组成和硬件电路
2.5.2 实验要求
按照实验步骤完成实验项目，对4个堆栈寄存器进行读出、写入数据操作。
2.5.3 实验说明
2.5.3.1 堆栈寄存器组实验构成(图2-5-1)
本系统内有4个寄存器R0~R3，寄存器组由4个74LS374组成，由1片74LS139（2-4译码器）来选择4个74LS374，并且由2片74LS32来组成控制线。8芯插座R-IN、R-OUT作为数据输入、输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输入、输出端连接到数据总线上。
图2-5-1
2.5.3.2 堆栈寄存器组原理（图2-5-2）
由SA、SB两根控制线通过74LS139译码来选择4个寄存器（74LS374）。当WR＝0时，表示数据总线向寄存器写入数据，RCK为寄存器的工作脉冲，在有上升沿时把总线上数据打入74LS139选择的那个寄存器。当RR=0时，74LS139所选择的寄存器上的数据输出至数据总线。在本系统内使用了WR=0作为写入允许，RCK信号为上升沿时打入数据、RR=0时数据输出。
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图2-5-2
2.5.3.3 控制信号说明：
信号名称 SA、SB RR WR RCK 2.5.4 实验步骤
实验1、对4个寄存器进行写入操作
? 将R-IN(8芯盒形插座)与CPT-B板上的二进制开关单元中J03插座相连(对应二进制开
关H0~H7)，R-OUT可通过短8芯扁平电缆与数据总线上DJ4相连。
? 把RR、WR、SA、SB接入二进制拨动开关（ SA，SB借用X0，X1的H12，H11孔），
把RCK连到脉冲单元的PLS1。(请按下表接线)。
信号定义 接入开关位号 RCK PLS1 孔 RR H15 孔 WR H14 孔 SA H12 孔 SB H11 孔 1、把数据写入寄存器R0
? 二进制开关H0~H7作为数据(D0~D7)输入，置11H(对应开关如下表)
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作 用 选通寄存器 数据读出允许 数据写入允许 寄存器写入脉冲 有效电平 低电平有效 低电平有效 低电平有效 上升沿有效 计算机组成原理实验平台HKZK-CPT
H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0 数据总线值 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位数据 0 0 0 1 0 0 0 1 11H ? 按启停单元中的运行按钮，置实验平台为运行状态。 ? 置WR=0、RR=1、SB=0、SA=0 (对应开关如下表)。 H15 H14 H12 H11 RR WR SA SB 1 0 0 0 ? 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RCK上产生一个上升沿的脉冲，把11H打入R0
寄存器。
2、把数据写入寄存器R1
? 置二进制开关H0~H7(D0~D7)为22H，各控制信号对应开关如下表。 H15 H14 H12 H11 RR WR SA SB 1 0 1 0 ? 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RCK上产生一个上升沿的脉冲，把22H打入R1
寄存器。
3、把数据写入寄存器R2
? 置二进制开关H0~H7(D0~D7)为33H，各控制信号对应开关如下表。 H15 H14 H12 H11 RR WR SA SB 1 0 0 1 ? 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RCK上产生一个上升沿的脉冲，把33H打入R2
寄存器。
? 同理：置二进制开关H0~H7为44H，RR=1 WR=0、SA=1、SB=1，在RCK脉冲作用下
把44H打入R3寄存器。 实验2、 对4个寄存器进行读出操作
? 置WR=1、RR=0、SB=0、SA=0 (对应开关如下表)。此时把寄存器R0数据读出 H15 H14 H12 H11 RR WR SA SB 0 1 0 0 ? 总线数据IDB0~IDB7指示灯将显示11H。 ? 保持RR、WR的值不变（RR=0，WR=1），可通过分别设置SB、SA为10、01、11把
R1，R2，R3中的值显示在总线上。观察寄存器输出的数据是否与上实验中写入的数据相同。
附：74LS139的逻辑
74LS139 输入 输出 SB SA Y0 Y1 Y2 Y3 选择寄存器 X X H H H H X 0 0 0 1 1 1 R0 0 1 1 0 1 1 R1 1 0 1 1 0 1 R2 1 1 1 1 1 0 R3 23
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2.6 微程序控制单元实验
2.6.1 实验目的
1、熟悉微程序控制器的原理
2、掌握微程序编制、写入并观察运行状态
2.6.2 实验要求
按照实验步骤完成实验项目，掌握设置微地址、微指令输出的方法
2.6.3 实验说明
2.6.3.1 微程序控制单元的构成：（如图2-6-1）
1、 8位微地址寄存器由2片74LS161组成 2、 3片6264（3*8位）为微程序存储器 3、 24位微指令锁存器由3片74LS374组成
2.6.3.2 微程序控制单元原理：（如图2-6-2）
1、 由于本系统中指令系统规模不大、功能
较简单，微指令可以采用全水平、不编码的方式，每一个微操作控制信号由1位微代码来表示，24位微代码至少可表示24个不同的微操作控制信号。如要实现更多复杂的操作可通过增加一些译码电路来实现。
2、 增量方式来控制微代码的运行顺序，每
一条指令的微程序连续存放在微指令存储器连续的单元中。
3、 每一指令的微程序的入口地址是通过
对指令操作码的编码来形成的。在本系统内指令码最长为8位，那么最多可形成256条指令。
4、 在微程序存储器的0单元存放取指指
令，在启动时微地址寄存器清零，执行取指指令。
5、 每一段微程序都以取指指令结束，以取
得下一条指令。
图2-6-1 6、 在本系统内，MLD为置微地址的控制信号，MCK为工作脉冲。当MLD=0、MCK有上升沿时，把MD0~MD7的值作为微程序的地址，打入微地址寄存器。当MLD=1、MCK有上升沿时，微地址计数器自动加1。
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图2-6-2
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