计算机组成原理移位图,计算机组成原理实验报告3-数据输出实验移位门实验
计算机组成原理移位图，计算机组成原理实验报告3-数据输出实
验移位门实验
2.3 数据输出实验/移位门实验
⼀．实验要求：利⽤CPTH 实验仪的开关做为控制信号，将指定寄存器的内容读到数据总线DBUS上。
⼆．实验⽬的：
1、了解模型机中多寄存器接数据总线的实现原理。
2、 了解运算器中移位功能的实现⽅法。
三．实验电路：CPTH 中有7 个寄存器可以向数据总线输出数据，但在某⼀特定时刻只能有⼀个寄存器输出数据，由X2，X1，X0决定那⼀个寄存器输出数据。
数据输出选择器原理图
连接线表
四．实验数据及步骤：
实验1：数据输出实验
置下表的控制信号，检验输出结果
实验2：移位实验
天然染发
ALU直接输出和零标志位产⽣原理图
ALU左移输出原理图
ALU右移输出原理图
直通门将运算器的结果不移位送总线。当X2X1X0=100 时运算器结果通过直通门送到数据总线。同时，直通门上还有判0 电路，当运算器的结果为全0 时，Z=1，右移门将运算器的结果右移⼀位送总线。当X2X1X0=101 时运算器结果通过右通门送到数据总线。具体内部连接是：
Cy 与 CN →DBUS7
ALU7→DBUS6
ALU6→DBUS5
ALU5→DBUS4
ALU4 → DBUS3
ALU3 → DBUS2
ALU2 → DBUS1
ALU1 → DBUS0 Cy 与 CN → DBUS7 当不带进位移位时(CN=0)：
0 →DBUS7 当带进位移位时(CN=1)：
Cy →DBUS7
左移门将运算器的结果左移⼀位送总线。当X2X1X0=110 时运算器结果通过左通门送到数据总线。具体连线是：
ALU6 →DBUS7 ALU5→ DBUS6 ALU4→ DBUS5 ALU3→ DBUS4 ALU2→ DBUS3 ALU1→ DBUS2 ALU0→ DBUS1 当不带进位移位时(CN=0)：心动心如
0 → DBUS0 当带进位移位时(CN=1)：
Cy→
DBUS0
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55H
置控制信号为：
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。
S2S1S0=111 时运算器结果为寄存器A内容
注意观察：
移位与输出门是否打开⽆关，⽆论运算器结果如何，移位门都会给出移位结果。但究竟把那⼀个结果送数据总线由X2X1X0输出选择决定。
五．⼼得体会：
这次实验我们感受和熟悉了计算机的移位算法，本实验可以说是前两次实验和这次实验的汇总，⾥⾯也包括了上两次实验的内容，像寄存器A，W；S1，S2，S3选择的运算。通过本次实验让我学到很多运算器的知识。还有就是关于移位运算的了，寄存器D显⽰的是不带移位的运算结果，寄存器R显⽰的是右移⼀位的运算结果，寄存器L显⽰的是左移⼀位的运算结果，当CN等于1，Cy 1N等于1的时候表⽰移位为⼀的移位运算。移位的运算⽅法是，右移时，在移位后的空位也即最⾼位补上Cy 1N的值，0或者1；左移时，在移位后的空位也即最低位补上Cy 1N的值，0或者1。
数据通路组成实验
⼀、实验⽬的
(１)将双端⼝通⽤寄存器组和双端⼝存储器模块联机；
(２)进⼀步熟悉计算机的数据通路；
(３)掌握数字逻辑电路中故障的⼀般规律，以及排除故障的⼀般原则和⽅法；
(４)锻炼分析问题与解决问题的能⼒，在出现故障的情况下，独⽴分析故障现象，并排除故障。
⼆、实验电路
图９．１４⽰出了数据通路实验电路图，它是将前⾯进⾏的双端⼝存储器实验模块和⼀个双端⼝通⽤寄存器组模块连接在⼀起形成的，存储器的指令端⼝不参与本次实验，通⽤寄存器组连接运算器模块，本实验涉及其中的操作数寄存器ＤＲ２。
合家欢乐双燕齐飞由于ＲＡＭ是三态门输出，因⽽可以将ＲＡＭ连接到数据总线ＢＵＳ上。此外，ＢＵＳ上还连接着双端⼝通⽤寄存器组。这样，写⼊ＲＡＭ的数据可由通⽤寄存器提供，⽽从ＲＡＭ读出的数据也可送到通⽤寄存器保存。
ＲＡＭ和ＤＲ２在前⾯的实验中使⽤过。对于通⽤寄存器组ＲＦ，它由⼀个在系统可编程(In System Programable)芯⽚ｉｓｐＬＳＩ １０１６固化了通⽤寄存器组的功能⽽成，其功能与双端⼝寄存器组ＭＣ１４５８０相类似，内含四个８位的通⽤寄存器，带有⼀个输⼊端⼝和两个输出端⼝，从⽽可以同时写⼊⼀路数据，读出两路数据。输⼊端⼝取名为ＷＲ端⼝，连接⼀个８位的缓冲寄存器ＥＲ(已集成在ｉｓｐＬＳＩ １０１６芯⽚中)，输出端⼝取名为ＲＳ端⼝、ＲＤ端⼝，分别连接运算器模块的两个操作数寄存器ＤＲ１、ＤＲ２，其中，连接ＤＲ１的ＲＳ端⼝还可通过⼀个８位的三态门ＲＳＯ直接向ＢＵＳ输出。 双端⼝通⽤寄存器组模块的控制信号中，ＲＳ１、ＲＳ０⽤于选择从ＲＳ端⼝读出的通⽤寄存器，ＲＤ１、ＲＤ０⽤于选择从ＲＤ端⼝读出的通⽤寄存器，上述选择信号在Ｔ１脉冲的上升沿到来时⽣效。⽽ＷＲ１、ＷＲ０则⽤于选择从ＷＲ端⼝写⼊的通⽤寄存器。ＷＲＤ是写⼊控制信号，ＷＲＤ＝１时，在Ｔ２上升沿的时刻，从ＥＲ写⼊数据；ＷＲＤ＝０时，ＥＲ中的数据不写
⼊通⽤寄存器中。ＬＤＥＲ信号控制ＥＲ从ＢＵＳ写⼊数据，ＲＳ－ＢＵＳ信号则控制ＲＳ端⼝到ＢＵＳ的输出三态门。以上控制信号各⾃连接⼀个⼆进制开关。
三、实验设备
(１)ＪＹＳ－４计算机组成原理实验仪⼀台 (２)双踪⽰波器⼀台 (３)直流万⽤表⼀只 (４)逻辑测试笔⼀⽀
四、实验任务
(１)将实验电路与操作⾯板的有关信号进⾏线路连接，⽅法同前⾯的实验。 (２)⽤８位数据开关向ＲＦ中的四个通⽤寄存器分别置⼊以下数据(⼗六进制)：Ｒ０＝０Ｆ，Ｒ１＝Ｆ０，Ｒ２＝５５，Ｒ３＝ＡＡ。
给Ｒ０置⼊０Ｆ的步骤是：先⽤８位数码开关将０Ｆ置⼊ＥＲ，并且选择ＷＲ１＝ＷＲ０＝０，再将ＥＲ的数据置⼊ＲＦ。给其他通⽤寄存器置⼊数据的步骤与此类似。
(３)分别将Ｒ０⾄Ｒ３中的数据同时读⼊到ＤＲ２寄存器和ＢＵＳ上，观察其数据是否存⼊Ｒ０⾄Ｒ３中的数据，并记录数据。其中ＢＵＳ上的数据可直接⽤指⽰灯显⽰，ＤＲ２中的数据可⽤逻辑笔测试有关引脚。
(４)⽤８位数码开关向ＡＲ１送⼊⼀个地址０Ｆ，然后将Ｒ０中的０Ｆ写⼊ＲＡＭ。⽤同样的⽅法，依次将Ｒ１⾄Ｒ３中的数据写⼊ＲＡＭ中的Ｆ０、５５、ＡＡ单元。
(５)分别将ＲＡＭ中ＡＡ单元的数据写⼊Ｒ０，５５单元的数据写⼊Ｒ１，Ｆ０单元写⼊Ｒ２，０Ｆ单元写⼊Ｒ３。然后将Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ０中的数据读出到ＢＵＳ上，通过指⽰灯验证读出的数据是否正确，并记录数据。
(６)进⾏ＲＦ并⾏输⼊输出试验。
１．选择ＲＳ端⼝对应Ｒ０，ＲＤ端⼝对应Ｒ１，ＷＲ端⼝对应Ｒ２，并使ＷＲＤ＝１，观察并⾏输⼊输出的结果。选择ＲＳ端⼝对应Ｒ２，验证刚才的写⼊是否⽣效。记录数据。 ２．保持ＲＳ端⼝和ＷＲ端⼝同时对应Ｒ２，ＷＲＤ＝１，⽽ＥＲ中置⼊新的数据，观察并⾏输⼊输出的结果，ＲＳ端⼝输出的是旧的还是新的数据？ (７)在数据传送过程中，发现了什么故障？如何克服的？
五、实验要求 (１)做好实验预习和准备⼯作，掌握实验电路的数据通路特点和通⽤寄存器组的功能特性。 (２)写出实验报告，内容为
１．实验⽬的；
２．如碰到故障，记录故障现象，排除故障的分析思路，故障定位及故障的性质； ３．实验数据记录；
４．值得讨论的其他问题。
计算机组成原理实验⽇志3 实验题⽬：
静态随机存储器实验 实验⽬的：
掌握静态随机存储器RAM⼯作特性及数据的读/写⽅法。 实验主要步骤：
(1)形成时钟脉冲信号T3。具体接线⽅法和操作步骤如下：
①接通电源，把⽰波器接到⽅波信号源的输出插孔H23调节电位器W1及W2，使H23端输出实验所期望的频率和占空⽐的⽅波。
②将时序电路模块(STATE UNIT)单元中的φ和信号源单元(SIGNAL UNIT)中的H23排针相连。
③在时序电路模块中有两个⼆进制开关“STOP”和“STEP”。将“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则T3端输出连续的⽅波信号，此时调节电位器W1，⽤⽰波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。
当“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态时，每按动⼀次微动开关START，则T3
输出⼀个单脉冲，其脉冲宽度与连续⽅式相同。⽤PC联机软件中的⽰波器功能也能看到波形。这样可以代替真实⽰波器。
(2)按图2-2连接实验线路，仔细查线⽆误后接通电源。
图2-2 静态随机存储器实验接线图 (3)写存储器。给存储器的00、0
1、0
2、0
3、04地址单元中分别写⼊数据11H、12H、13H、14H、15H。
由上⾯的存储器实验原理图(图2-2)看出，由于数据和地址全由⼀个数据开关给出，因此要分时地给出。下⾯的写存储器要分两个步骤：第⼀步写地址，先关掉存储器的⽚选(CE=1)，打开地址锁存器门控信号(LDAR=1)，打开数据开关三态门(SW-B=0)，由开关给出要写⼊的存储单元的地址，按动START产⽣T3脉冲将地址打⼊到地址锁存器；第⼆步写数据，关掉地址锁存器门控信号(LDAR=0)，打开存储器⽚选(CE=0)，使之处于写状态(CE=0，WE=1)，由开关给出此单元要写⼊的数据，按动STRAT产⽣T3脉冲将数据写⼊到当前的地址单元中。写其他单元依次循环上述步骤。
写存储器流程如图2-3所⽰(以向00号单元写⼊11H为例)。
图2-3 写存储器流程图
(4)读存储器。
依次读出第00、0
1、0
2、0
3、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前⾯写⼊的⼀致。同写操作类似，读每个单元也需要两步：第⼀步写地址，先关掉存储器的⽚选(CE=1)，打开地址锁存器门控信号(LDAR=1)，打开，由开关给出要读存储单元的地址，按动START产⽣T3脉冲将地址打⼊到地址锁存器；第⼆步读存储器，关掉数据开关三态门(SW-B=1)，打开存储器(CE=0)，使它处于读状态(CE=0，WE=0)，此时数据总线上显⽰的数据即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读其他单元依次循环上述步骤。
读存储器操作流程如下图2-4所⽰(以从00号单元读出11H数据为例)。
图2-4 读存储器流程图
实验结果：
置⼊存储器地址00 写⼊存储器数据 11H 置⼊存储器地址01 写⼊存储器数据12H 置⼊存储器地址02 写⼊存储器数据13H 置⼊存储器地址03 写⼊存储器数据14H 置⼊存储器地址04 写⼊存储器数据15H
读数据
置⼊存储器地址00 读出存储器数据11H 置⼊存储器地址01 读出存储器数据12H 置⼊存储器地址02 读出存储器数据13H 置⼊存储器地址03 读出存储器数据14H 置⼊存储器地址04 读出存储器数据15H 实验思考题
(1) ⼀⽚静态存储器6116(2K×8)，容量是多⼤？因实验箱上地址寄存器只有8位接⼊6116的A7－A0，⽽⾼三位A8－A10接地，所以实际存储容量是多少？为什么？
答：容量是16kbit⼤⼩，当只有A7-A0只有8位字时，实际容量是256*8=4Kbit⼤⼩。 (2) 归纳出向存储器写⼊⼀个数据的过程，包括所需的控制信号(为“1”还是为“0”)有效。
答：根据实验指导书上WR0有效，此时为写⼊数据
⼼得体会：
通过这次实验掌握了静态存储器的基本原理，以及存储器是如何写⼊数据和读取数据的，强化了计算机存储器的理解
计算机科学与技术-计10
4 计 算 机 组 成 原 理 实 验 报姓
名：
学
号：
班
级：
指 导 ⽼ 师：
郑
- 1
计算机科学与技术-计10
4⼀个上升沿，数据66H 被写⼊W 寄存器。 3)将11H写⼊R0寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据11H
小吃店名字置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由⾼变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变⾼，产⽣⼀个上升沿，数据11H 被写⼊R0 寄存器。 4)将22H写⼊R1寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据22H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由⾼变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变⾼，产⽣⼀个上升沿，数据22H被写⼊R1 寄存器。 5)将33H写⼊R2寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据33H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由⾼变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变⾼，产⽣⼀个上升沿，数据33H被写⼊R2 寄存器。
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计算机科学与技术-计104
这时寄存器R3 的红⾊输出指⽰灯亮，R3 寄存器的数据送上数据总线。此时数据总线指⽰灯L7... L0为： 01000100. 将K11(RRD)置为1， 关闭R3 寄存器输出。 11)将12H写⼊MAR寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据12H
置控制信号为：
③按住STEP脉冲键，CK由⾼变低，观察现象；放开STEP键，CK由低变⾼，产⽣⼀个上升沿，数据12H被写⼊MAR寄存器。 12)将34H 写⼊ST寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据34H
置控制信号为：
失意的意思③按住STEP脉冲键，CK由⾼变低，观察现象；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。 13)将56H写⼊OUT寄存器
①K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进⼊""⼿动状态。 ②⼆进制开关K23-K16⽤于DBUS[7:0]的数据输⼊，置数据56H
置控制信号为：qq斗地主记牌器怎么用
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计算机科学与技术-计10
4(2)掌握简单运算器的数据传送通道。
(3)能够按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算。
4.实验步骤：
①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55H

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