计算机组成原理实验-数据通路实验

1、13曾国江计算机组成原理实验报告计算机组成原理课程实验报告 9.5 数据通路实验 姓 名： 曾国江 学 号： 系 别： 计算机工程学院 班 级： 网络工程1班 指导老师： 完成时间： 评语： 得分：一、实验类型本实验类型为验证型+分析型+设计型二、实验目的1.进一步熟悉计算机的数据通路 2.将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块连接,构成新的数据通路. 3.掌握数字逻辑电路中的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法. 4.锻炼分析问题和解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除 故障. 三、实验设备1、TEC-5实验系统 一台 2、双踪示波器 一台 3、逻辑测试笔 一支四、实

2、验电路数据通路实验电路图如图9.7所示。它是将双端口存储器模块和双端口通用寄存器堆模块连接在一起形成的。存储器的指令端口(右端口)不参与本次实验。通用寄存器堆连接运算器模块，本次实验涉及其中的DRl。 由于双端口存储器是三态输出，因而可以直接连接到DBUS上。此外，DBUS还连接着通用寄存器堆。这样，写入存储器的数据由通用寄存器提供，从RAM中读出的数据也可以放到通用寄存器堆中保存。 本实验的各模块在以前的实验中都已介绍，请参阅前面相关章节。注意实验中的控制信号与模拟它们的开关K0K15的连接。 五、实验任务1、将实验电路与控制台的有关信号进行连接。 2、用8位数据开关SW7-SW0向RF中的

3、四个通用寄存器分别置入以下数据：RO=0FH，R1=0F0H，R2=55H，R3=0AAH。 3、用8位数据开关向AR送入地址0FH,然后将R0中的数据0FH写入双端口存储器中.用同样的方法,依次将R1,R2,R3中的数据分别置入RAM的0F0H,55H,0AAH单元. 4、分别将RAM的0AAH单元数据写入R0,55H单元数据写入R1,0F0H单元数据写入R2,0FH单元数据写入R3.然后将R0-R3中的数据读出,验证数据的正确性,并记录数据. 六、实验要求1、做好实验预习，掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器堆的功能特性和使用方法。2、写出实验报告，内容是：（1）实验目的。 （2）写出详

4、细的实验步骤、记录实验数据及校验结果。 （3）其他值得讨论的问题。 七、实验步骤和实验结果实验步骤（一）向RF中的四个通用寄存器分别置入数据如下数据：R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH. 首先将DP开关置1，DB开关置0，编程开关打到正常。数据通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RD0RD1RS-BUS#LDAR#RS0电平开关K0 K1K2K3K4K5K6 K7K8K8控制台的有关信号线路连接如下所示：数据通路RS1CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#MS0S1电平开关K9K10K11K12K13K14GNDGNDGND数据通路S2S3

5、Cn#CER#电平开关GNDGNDVCCVCC向RF中的四个通用寄存器分别置入数据R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.控制银角的连线和开关设置如下：数据通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14电平010011101011、将数据0FH置入到通用寄存器R0中拨动SW7-SW0开关，设置输入的数据0FH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD，数据0FH已经写入到了通用寄存器R0中

6、同理，将数据0F0H, 55H, 0AAH分别写入到通用寄存器R1、R2、R3中的操作与上述类似，其中开关K2、K3的作用是用来选择ROR3之中的一个寄存器。在本实验中，K2=0,K3=0表示选择了寄存器R0，K2=1,K3=0表示选择了寄存器R1，K2=0,K3=1表示选择了寄存器R2，K2=1,K3=1表示选择了寄存器R3，只要改变K2和K3的电平与SW7-SW0开关即可。实验步骤（二）用8位数据开关向AR送入地址，然后将数据写入双端口存储器中数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10

7、K11K12K13K14电平0010101011、向地址寄存器AR送入地址0FH，拨动数据通路开关如下： 拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0FH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD，地址0FH将写入到地址寄存器AR中 将数据0FH写入到双端口存储器中 将寄存器R0中的数据0FH写入到双端口存储器RAM中的0FH单元中，拨动数据通路开关 数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14电平1000110

8、0010如下：按动QD,寄存器R0中的数据0FH已经写入到双端口存储器RAM中的0FH单元中DBUS显示情况： 0000 1111 数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14电平0010101012、向地址寄存器AR送入地址0F0H，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0F0H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按QD，地址0F0H将写入到地址寄存器AR中 将数据0F0H写入到双端口存储器中 将寄存器R

9、1中的数据0F0H写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中，拨动数据通路开 数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14电平10101100010关如下：按动QD,寄存器R1中的数据0F0H已经写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中DBUS显示情况： 1111 0000 数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14电

10、平0010101013、向地址寄存器AR送入地址55H，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址55H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW001010101按QD，地址55H将写入到地址寄存器AR中将数据55H写入到双端口存储器中 将寄存器R2中的数据55H写入到双端口存储器RAM中的55H单元中，拨动数据通路开数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14电平10011100010关如下：按动QD,寄存器R

11、2中的数据55H已经写入到双端口存储器RAM中的55H单元中DBUS显示情况： 0101 0101 数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10 K11K12K13K14电平0010101014、向地址寄存器AR送入地址0AAH，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0AAH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW010101010按QD，地址0AAH将写入到地址寄存器AR中将数据0AAH写入到双端口存储器中 将寄存器R3中的数据0AAH写入到双端口存储

12、器RAM中的0AAH单元中，拨动数据通路数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14电平10111100010开关如下：按动QD,寄存器R3中的数据0AAH已经写入到双端口存储器RAM中的0AAH单元中DBUS显示情况： 1010 1010 实验步骤（三）将双端口存储器RAM中的数据写入到通用寄存器RF中1、 将RAM的0AAH单元数据写入RO数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电

13、平开关K0 K1K6K7K10K12K13K14电平00101101选择AR中的0AAH地址单元，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0AAH,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW010101010按QD 数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K4K5K6K7K10 K11K12K13K14电平11001101001将0AAH单元数据写入R0，拨动数据通路开关如下： 按QD，0AAH单元中的数据0AAH已经写入R0中,DBUS显示情况： 1010

14、 1010 2、 将RAM的55H单元数据写入R1数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10K12K13K14电平00101101选择AR中的55H地址单元，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址55H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW001010101按QD数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14电平11

15、101101001将55H单元数据写入R1，拨动数据通路开关如下：按QD，55H单元中的数据55H已经写入R1中,DBUS显示情况： 0101 0101 3、 将RAM的0F0H单元数据写入R2数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10K12K13K14电平00101101选择AR中的0F0H地址单元，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0F0H,如下所示：SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按QD数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BU

16、S#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14电平11011101001将0F0H单元数据写入R2,拨动数据通路开关如下：0F0H已经写入R2中,DBUS显示情况： 1111 0000 4、 将RAM的0FH单元数据写入R3数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K10K12K13K14电平00101101选择AR中的0FH地址单元，拨动数据通路开关如下：拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0FH,如下所示：S

17、W7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按QD数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K2K3K6K7K10 K11K12K13K14电平11111101001将0FH单元数据写入R3,拨动数据通路开关如下：按QD，0F0H单元中的数据0F0H已经写入R3中,DBUS显示情况： 0000 1111 实验步骤（四）验证R0R3中的数据数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K

18、7K8K9K10K12K13K14电平1001001101在理论上，R0=1010 1010, R1=0101 0101, R2=1111 0000 ,R3=0000 1111查看R0中的数据，拨动数据通路开关如下：DBUS显示情况： 1010 1010 如下图所示数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K14电平1001101101查看R1中的数据，拨动数据通路开关如下：DBUS显示情况： 0101 0101 如下图所示数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K14电平1001011101查看R2中的数据，拨动数据通路开关如下：DBUS显示情况： 1111 0000 如下图所示数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0 K1K6K7K8K9K10K12K13K1