计算机组成原理实验报告4

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计算机组成原理实验报告4

2024-07-11 17:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文整理自博主大学本科《计算机组成原理》课程自己完成的实验报告,以便各位学习计算机组成原理的小伙伴们学习、参考。

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*实验环境为学校机房实验箱(EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套,排线若干)。

目录

一、实验目的

二、实验内容

三、实验步骤及实验结果

1、工作原理

2、实验流程 

3、实验步骤

(1)实验连线

(2)实验内容

4、实验结果

四、实验结果的分析与总结

缅怀!

 

一、实验目的

1.了解总线的概念及其特性。

2.掌握总线的传输控制特性。

二、实验内容

综合验证通过总线的连接,进行存储器的读写,数据的输入输出以及ALU的运算。

三、实验步骤及实验结果 1、工作原理

在本实验中,挂接在数据总线上的有输入设备、输出设备、存储器和加法器。为了使它们的输出互不干扰,就需要这些设备都有三态输出控制,且任意两个输出控制信号不能同时有效。其结构如图4-1所示:

数码管显示电路用可编程逻辑芯片ATF16V8B进行译码和驱动,D-G为使能信号,W/R为写信号。当D-G为低电平时,W/R的下降沿将数据线上的数据打入显示缓冲区,并译码显示。

2、实验流程 

(1)输入设备将一个数打入LT1寄存器。

(2)输入设备将一个数打入LT2寄存器。

(3)LT1与LT2寄存器中的数相加。

(4)输入设备将另一个数打入地址寄存器。

(5)将两数进行运算(参照表4-1和4-2),结果写入当前地址的存储器中。

(6)将当前地址的存储器中的数用数码管显示出来。

3、实验步骤 (1)实验连线

本实验采用开关方式,实验连线图如图4-2所示。

注:连线时应按如下方法:为了连线统一,对于横排座,应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上;对于竖排座,应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。注意:F4只用一个排线插头孔

(2)实验内容

1.总线初始化:

关闭所有三态门置控制开关:

ALU_G=1(加法器控制信号ALU_G);CA1=1(显示输出D-G);CA2=1(数据输入DIJ-G);CE=1(存储器片选CE)。

其它控制信号为:

LOAD=0(LT1寄存器LDR1);AR=0(LT2寄存器LDR2);LPC=0(地址寄存器LARI);C=1(显示输出W/R);WE=1(存储器WE);A=1(T3);B=1(T4)。

2.将数据A打入LT1寄存器:将D15—D0拨至“0001001000110100”,置CA2=0,LOAD=1,然后置LOAD=0,将“1234H”打入LT1寄存器。

3.将数据B打入LT2寄存器:D15—D0拨至“0101011001111000”,置AR=1,然后置AR=0,将“5678H”打入LT2寄存器。

4.两数进行运算(以求和为例):将S3S2S1S0MCN(参考表4-1)拨至“100101”,计算两数之和。

5.将地址打入地址寄存器:将D7—D0拨至“00000001”,置LPC=1,然后置LPC=0,将“01H”打入地址寄存器。

6.计算结果写入存储器:置CA2=1,ALU-G=0,WE=0,CE=0,将上述计算结果写入当前地址的存储器中。然后置CE=1,WE=1。

7.存储器中的数输出至数码管:置ALU-G=1,CE=0,CA1=0,C=0,将当前地址的存储器中的数输出至数码管,然后置C=1,CE=1,CA1=1。

参照以上7步操作完成后,输出显示电路LED上显示“68AC”。

4、实验结果

参照上述实验步骤,完成表4-2。

四、实验结果的分析与总结 本次实验结果验证了总线的连接功能。通过总线连接存储器、输入输出设备以及ALU,成功进行了读写存储器、数据输入输出和ALU的运算。总线在计算机系统中起到连接各个部件的关键作用,实现了数据和控制信息的传输。实验结果体现了计算机系统中传送地址、数据和控制信息的操作。在实验过程中,我必须正确设置地址、数据和控制信号,并操作将其传送到相应的部件中。这考验了我对于计算机组成原理中总线传输操作的掌握程度。我在进行实验的时候遇到了诸多问题,导致实验一开始并没有成功。主要问题是结果与预期不符,我耗费了大量时间,最后询问了老师后发现,在数据输入步骤cpu并没有正确读入的输入的数据,经过调试发现是一根连接线出了问题。由于我在做实验时只管输入数据而没有注意看数据信号灯,所以才一直没有发现。这种寻找问题分析问题的能力我有所欠缺。实验结果突出了三态门的控制难点。三态门是实现总线传输控制的重要组件,它需要根据控制信号来控制总线上的数据传输。要正确完成实验,必须克服了这一难点,并正确地控制三态门的操作,确保数据传输的准确性。这一步骤需要注意绿色的数据指示灯和黄色的地址指示灯,它们指示了输入操作的是否正确。如果灯的情况与输入操作不符,应及时调整。本次实验排线较多,我在进行实验操作的时候时刻保持专注和细心,防止因为排线插错而无法完成实验。实验结果加深了我对总线控制的理解和应用能力。通过实际操作和验证,我对总线的概念、特性以及传输控制有了更深入的了解。


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