计算机组成原理实验三数据输出移位门

1、洛阳理工学院实验报告3系别 电脑系 |班级|学号|课程名称 电脑组成与系统结构|实验日期 7实验名称 数据输出/移位门 成绩实验目的：1、掌握模型机中数据总线的原理。2、掌握运算器中移位功能的实现方法。实验条件：CPTH实验仪 实验内容：1、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；观察移位门输出结果。2、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, XI，X0决定那一个寄存器输出数据，下表是X2，XI， X0与各个寄存器的关系表。图8是总线上的7个寄存器的控制端原理图。xo xTX2

2、X2X1X0输出寄存器0 0 0IN-OE外部输入门0 0 1xo xTX2X2X1X0输出寄存器0 0 0IN-OE外部输入门0 0 1IA-OE中断向量0 1 0ST-OE堆栈寄存器0 1 1PC-OEPC寄存器1 0 0D-OE直通门1 0 1R-OE右移门1 1 0L-OE左移门1 1 1没有输出15AY0BY1CY2YSY4eTY5瓦Y6E3Y77+HCL3B714131211IN_OE ST OE EL ROELjOE 图8数据输出选择器原理图3、实验步骤首先设置手动模式：按TV/ME键三次，进入Hand.手动状态。(1)按照下表连接线。连接信号孔接入孔作用状态说明1J1座J3座将

3、K23-K26接入 DBUS7:0实验模式：手动2X0K5寄存器输出选择3X1K6寄存器输出选择4X2K7寄存器输出选择5AENK3选通A低电平有效6CNK9移位是否带进位0：不带进位1：带进位7Cy INK8移位进位输入8S2K2运算器功能选择9S1K1运算器功能选择10SOK0运算器功能选择11CK已连ALU工作脉冲上升沿打入(2)数据输出。置下表的控制信号，检验输出结果。X2X1XO指示灯红色选通数据总线000IN指示输入门K23-K16)001IA指示中断向量由拨动开关给出010ST指示堆栈寄存器011PC指示PC寄存器100D直通门指示D直通门191R右移门指示R右移门110L左移门

4、指示L左移门111没有输出移位。ALU直接输出和零标志位产生原理图如图9所示。DBUS1 IffiUS4 IUB5 MUB4 DBUS1 IffiUS4 IUB5 MUB4 IBU53 D0VS2(ALU? ALCW ALU4Z ALUJ% ALW ALU1 ALDOEBU5TTHTaCD图9 ALU直接输出和零标志位产生原理图ALU左移输出原理图、ALU右移输出原理图分别如图10和图11所示。121；11Iff. ALDfi AUJ5J- AJJUJ ALU3z ALL12 ALU1 ALUO LflE、AOHD121；11Iff. ALDfi AUJ5J- AJJUJ ALU3z ALL1

5、2 ALU1 ALUO LflE、AOHDAlBLAlBlA5B3AlBiA5BJMB&A?S7图10 ALU左移输出原理图 Air? AUJ6. ALU5/ AUJ4(AUIJ广._/ ALU1J-RCEisE DBU34 t DBU33 % DBUS1JUBUS 图11 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。将55H写入A寄存器。二进制开关K23-K16用于DBUS

6、7:0的数据输入，置数据55HK23K22K21K20K19K1SK17K1501010101置控制信号为:KXAEN)KO(SO)0111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，说明选择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。CNCy INLDR0XAA 1010 101055 0101 01012A 0010 101010AA 1010 101055 0101 01012A 0010 101011AB 1010 101155 0101 0101AA 1010 1010实验结

7、果及分析: 结果根据实验步骤连接好实际电路，按内容要求利用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；观察移位门输出结果。完成结果如下列图所示:完成结果如下列图所示:分析首先设置手动模式：按TV/ME键三次，进入Hand手动状态。系统清零K23-K16开关置零，按RST钮。将55H写入入寄存器，二进制开关K23-K16 依次置为：01010101，控制信号K3, K2, K1，KO依次为：0111。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，说明选择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。CNCy INLDR0XAA 1010 101055 0101 01012A 0010 101010AA 1010 101055 0101 01012A 0010 101011AB 1010 101155 0101 0101AA 1010 1010左移右移其中移位与输出门是否打开无关，无论运算器结果如何，移位门