计算机组成原理各部件实验.doc

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昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（2011—2012学年第二学期）
课程名称：计算机组成原理（含数字逻辑）
开课实验室：呈贡校区信自楼5042012年4月12日
年级、专业、班101计科学号姓名成绩实验项目名称 计算机组成原理各部件实验
指导教师欧阳鑫
教

师

评

语

目 录

实验一：输入输出实验……………………………………………………..2页
实验二：运算器数据通路实验…………………….……………………….4页
实验三：存储器实验………………………………………………………..9页
实验四：总线传输实验…………………….….……………………………13页

实验一：输入输出实验
一、实验目的
1.了解数据输出输入
2.理解数码显示译码器的作用
3.掌握七段数码显示译码器的设计
4了解可编程外围接口芯片8255
5.学会使用8255芯片
二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）
TDN-CM+或TDN-CM++教学实验系统一台。
四、实验方法、步骤
（1）按实验原理电路图连接好电路，确认无误后打开电源。
（2）打开数据开关三态门（SW-B=0），在输入部分单元中输入对应的二进制数据，打开LED片选（LED-B=0），拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作，产生一个上升沿将总线上的数据打入到LED中，这时在outputdevice单元中数码管上显示的数据即为相应的十六进制形式。

五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
在输入单元输入二进制数据11110111，然后打开数据开关三态门（SW-B=0），打开LED片选（LED-B=0），拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作，产生一个上升沿，这时数码管上会显示对应的十进制数，即F7。
六、实验结果、分析和结论
这个实验我们使用了两种方式感受8255这款芯片的输入输出效果，通过这个实验，我对工作方式选择控制字的有了进一步的了解，知道怎么选择控制字，也知道了他们之间的通讯过程了。本次试验用我还遇到一些问题如果开始我不会根据图里面连线但是通过问老师以后，我就会跟着图片连线。本次试验让我了解输入/输出设备挂在总线上，能提高信息的交换量及CPU的运行速度，输入设备发出指令，得到总线使用权，输出设备发出读的请求，控制总线发出控制信号，将控制权交给输出设备，这样输出设备就能读取到总线上的数据，数码显示管就能显示输入的数据。

实验二：运算器数据通路实验
一、实验目的
（1）了解运算器的组成结构。
（2）掌握运算器的工作原理。
（3）学习运算器的设计方法。
（4）掌握简单运算器的数据传输通路。
（5）验证运算功能发生器74LS181的组合功能。
二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）
实验中所用到的运算器数据通路图如图，图中所示的是由两片74LS181新片以并串形式构成的8位字长的运算器。右方为低四位运算芯片，左方为高4位运算芯片。低位芯片的进位输出端C（n+4)与高位芯片的进位输入端Cn相连，高位芯片的进位输出引至外部。两个芯片的控制端SO—S3和M各自相连。
为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1，DR2来所存数据。要将内总线上的数据所存到DR1或DR2中，则锁存器74LS273的控制端LDDR1或LDDR2需为高电平。当T4脉冲到来时，总线上的数据就被锁存进DR1或DR2中了。

为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门。若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245的控制端ALU—B置低电平。否则输出高阻态。
数据输入单元用以给出参与运算的数据，其中，输入开关经过一个三态门和内总线相连，该三态门的控制信号SW-B取低电平时，开关上的数据就通过三态门而送入总线上。
总线数据显示灯与美总线相连，用来显示内总线上的数据。控制信号中除T4为脉冲信号外，其他均为电平信号。
由于实验电路中的时序信号均已连至W/RNUIT单元中的相对应时序信号引出端，因此，需要将单元中的T4接至STARTNUIT单元中的微动开关KK2的输出端。在进行实验时，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。
对于单总线数据通路，做实验时就要分时控制总线，即当向DR1、DR2工作暂存器打入数据时，数据开关三态门打开，这时应保证运算器输出三态门关闭，同样，当运算器输出结果至总线时也应保证数据输入三态门是关闭状态。
三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）
TDN-CM+或TDN-CM++教学实验系统一套

四、实验方法、步骤
（1）按图所示连接实验电路并检查无误。

（2）打开电源