计算机原理实验.pdf

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1、计 算 机 组 成 原 理 实 验 实 验 指 导 书 太 原 理 工 大 学 计 算 机 与 软 件 学 院实 验 一 运 算 器 实 验 一、实 验 目 的：1.掌 握 运 算 器 的 组 成 及 工 作 原 理；2.了 解 4位 函 数 发 生 器 74LS181的 组 合 功 能，熟 悉 运 算 器 执 行 算 术 操 作 和 逻 辑 操 作 的 具 体 实 现 过 程；3.验 证 带 进 位 控 制 的 74LS181的 功 能。二、预 习 要 求：1 复 习 本 次 实 验 所 用 的 各 种 数 字 集 成 电 路 的 性 能 及 工 作 原 理；2 预 习 实 验 步 骤，了

2、解 实 验 中 要 求 的 注 意 之 处。三、实 验 设 备：E L-JY-II型 计 算 机 组 成 原 理 实 验 系 统 一 套，排 线 若 干。四、电 路 组 成：本 模 块 由 算 术 逻 辑 单 元 ALU 74LS181（U7、U8、U9、UIO）、暂 存 器 74LS273（U3,U4、U5、U6）、三 态 门 74LS244（U l l、U12）和 控 制 电 路（集 成 于 EP1K10 内 部）等 组 成。电 路 图 见 图 l-l（a）、l-l（b）。Eoibfl nnsosl nDMchAOBbAlBlAj 的 AJB3_ LCLK】lJDATAO 33 A T A

3、 1 44DATA3 1、LPATA3 81、UATA5 MJ.P A T M i fLDATA7 18KFATAO 3xHT-ATAl THIATA3 7HDATA3 8VHPATM 3HI.HDATA6 F OATA7 18CLR IU K J 1 1JDATAO 3J D A T A 1 4:,LPATA3 8,LDATA4V/MJ.P A T M 1FM.PATA7 18SJXibfl nnsosl aHMca 一 AOiojd)A2-1A3 HtATAO HIATA1 M0ATA3 113 7A;HDATA4 t f HL.AT A i l H I，TM.AIA;ieCLfCLKH

4、C B B 03rL$anIQ2QQ0SQ-l.lJt.EUJu is mjb 力 nhnsl aaM6-AO&V2-2EY1Y2Y3Y4Y1Y2Y3Y411112222Y1Y2Y3Y4Y1Y2Y3Y411112222ougGc0123(41AAAA2BBBA74LS2441$HDATAO16 HDATA114 HDATA212 HDATA39 HDATA47 HDATA 55 HDATA63 HDATA7图 1-1(a)ALU电 路图 1-1（b）ALU控 制 电 路 算 术 逻 辑 单 元 ALU是 由 四 片 74LS181构 成。74LS181的 功 能 控 制 条 件 由 S3、S2

5、、S I、SO、M、C n决 定。高 电 平 方 式 的 74LS181的 功 能、管 脚 分 配 和 引 出 端 功 能 符 号 详 见 表 1-1、图 1-2和 表 1-2,四 片 74LS273构 成 两 个 16位 数 据 暂 存 器，运 算 器 的 输 出 采 用 三 态 门 74LS244。它 们 的 管 脚 分 配 和 引 出 端 功 能 符 号 详 见 图 1-3和 图 1-4。B1-24 VccA 2 23 AiSo 3 22 BiA0A3运 算 数 输 入 端（低 电 平 有 效）Si 4 21 Aa运 算 数 输 入 端 我 电 平 有 效）S2 5 20 B2Cn进 位

6、 输 入 端 S3 6 19 A3C j 进 位 输 出 端 Cn 7 18 B3FO-F3运 算 输 出 端（低 电 平 有 效）M 8 17 FG比 较 输 出 端 Fo 9 16 C0n+4 FG进 位 产 生 输 出 端 d氐 电 平 有 效）Fi 10 15 FP FP进 位 传 输 输 出 端（低 电 平 有 效）F2 11 14 FA=BM 工 作 方 式 控 制 GNDI12 13 F3SoS3功 能 选 择 图 1-2 74LS181管 脚 分 配 表 1-2 74LS181输 出 端 功 能 符 号 74LS181功 能 表 见 表 1-1,其 中 符 号“+”表 示 逻

7、辑“或”运 算，符 号”表 示 逻 辑“与”运 算，符 号“/”表 示 逻 辑“非”运 算，符 号“加”表 示 算 术 加 运 算，符 号“减”表 示 算 术 减 运 算。选 择 M=1 M=0 算 术 操 作表 1-1 74LS181功 能 表 S3S2S1 SO逻 辑 操 作 Cn=l（无 进 位）Cn=0（有 进 位）0 0 0 0 F=/A F=A F=A 加 10 0 0 1 F=/(A+B)F=A+B F=(A+B)加 10 0 1 0 F=/A*B F=A+/B F=(A+/B)加 10 0 1 1 F=0 F=-l F=00 1 0 0 F=/(A*B)F=A 加 A*/B F

8、=A 加 A*/B 加 10 1 0 1 F=/B F=(A+B)加 A*/B F=(A+B)加 A*/B 力 口 10 1 1 0 F=(/A*B+A*/B)F=A减 B 减 1 F=A 减 B0 1 1 1 F=A*/B F=A*/B 减 1 F=A*/B1 0 0 0 F=/A+B F=A 加 A*B F=A 加 A*B 加 11 0 0 1 F=/(/A*B+A*/B)F=A 加 B F=A加 B 加 11 0 1 0 F=B F=(A+/B)加 A*B F=(A+/B)加 A*B 加 11 0 1 1 F=A*B F=A*B 减 1 F=A*B1 1 0 0 F=1 F=A 加 A

9、F=A加 A 加 11 1 0 1 F=A+/B F=(A+B)加 A F=(A+B)力 L I A 加 11 1 1 0 F=A+B F=(A+/B)加 A F=(A+/B)加 A 加 11 1 1 1 F=A F=A 减 1 F=A输 入 输 出 CR CP DQL x xH t HH t LH L xLHLQoccQDDQQDDQPV88776655Cniii09876543211A111A1A1A1A1A11A112345678910二 ill1Q1D2D2Q3Q3D4D4QGND图 1 3(a)74LS273管 脚 分 配 图 1-3(b)74LS273功 能 表国 A二 1A 二

10、8Y 二 2A 二 7Y 二 3A 二 1 7 202 193 184 175 166 157 148 139 1210 111 VccN IY=8A|2Y1 7A输 入 输 出 T T m r 4 1 1/H-向 电 十 L-低 电 平 x-任 意 z-高 阻 6Y 二 二 3YEN A Y4A 二 5Y 二 GND 二 N 6 AZ 4 Yn 5AL LL HH XLHZ图 L4(a)74LS244管 脚 分 配 五、工 作 原 理：运 算 器 的 结 构 框 图 见 图 1-5：图 L4(b)74LS244功 能 算 术 逻 辑 单 元 A L U是 运 算 器 的 核 心。集 成 电

11、路 74LS181是 4 位 运 算 器，四 片 74LS181以 并/串 形 式 构 成 16位 运 算 器。它 可 以 对 两 个 16位 二 进 制 数 进 行 多 种 算 术 或 逻 辑 运 算，74LS181有 高 电 平 和 低 电 平 两 种 工 作 方 式，高 电 平 方 式 采 用 原 码 输 入 输 出，低 电 平 方 式 采 用 反 码 输 入 输 出，这 里 采 用 高 电 平 方 式。三 态 门 74LS244作 为 输 出 缓 冲 器 由 ALU-G信 号 控 制，ALU-G为“0”时，三 态 门 开 通，此 时 其 输 出 等 于 其 输 入；ALU-G为“1”时

12、，三 态 门 关 闭，此 时 其 输 出 呈 高 阻。四 片 74LS273作 为 两 个 16数 据 暂 存 器，其 控 制 信 号 分 别 为 LDR1和 L D R 2,当 LDR1和 LD R2为 高 电 平 有 效 时，在 T 4脉 冲 的 前 沿，总 线 上 的 数 据 被 送 入 暂 存 器 保 存。六、实 验 内 容：验 证 74LS181运 算 器 的 逻 辑 运 算 功 能 和 算 术 运 算 功 能。七、实 验 步 骤：I、单 片 机 键 盘 操 作 方 式 实 验 注：在 进 行 单 片 机 键 盘 控 制 实 验 时，必 须 把 开 关 K 4 置 于“OFF”状 态

13、，否 则 系 统 处 于 自 锁 状 态，无 法 进 行 实 验。1、实 验 连 线（键 盘 实 验）：实 验 连 线 如 图 16 所 示。（连 线 时 应 按 如 下 方 法：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）图 1-6 实 验 一 键 盘 实 验 连 线 图 2、实 验 过 程：（1）拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指 示 灯 灭。再 拨 动 C L R,使 其 指

14、 示 灯 亮。（2）在 监 控 滚 动 显 示【CLASS SELECt】时 按【实 验 选 择】键，显 示【ES-_ _ 输 入 0 1或 1,按【确 认】键，监 控 显 示 为【ES01，表 示 准 备 进 入 实 验 一 程 序，也 可 按【取 消】键 来 取 消 上 一 步 操 作，重 新 输 入。（3）再 按【确 认】键，进 入 实 验 一 程 序，监 控 显 示 In S t-,提 示 输 入 运 算 指 令，输 入 两 位 十 六 进 制 数（参 考 表 1 一 3 和 表 11）,选 择 执 行 哪 种 运 算 操 作，按【确 认】键。（4）监 控 显 示【Lo=0，此 处 L

15、 o相 当 于 表 1 1中 的 M,默 认 为“0”，进 行 算 术 运 算，也 可 以 输 入“1”，进 行 逻 辑 运 算。按【确 认】，显 示【Cn=0，默 认 为“0”，由 表 1 1可 见，此 时 进 行 带 进 位 运 算，也 可 输 入“1”，不 带 进 位 运 算（注：如 前 面 选 择为 逻 辑 运 算，则 C n不 起 作 用）。按【确 认】，显 示【A=l，使 用 默 认 值“1”，关 闭 进 位 输 出。也 可 输 入“0”，打 开 进 位 输 出，按【确 认】。（5）监 控 显 示【DATA，提 示 输 入 第 一 个 数 据，输 入 十 六 进 制 数【1234H

16、】，按【确 认】，显 示【DATA，提 示 输 入 第 二 个 数 据，输 入 十 六 进 制 数【5678H】，按【确 认】键，监 控 显 示【FINISH，表 示 运 算 结 束，可 从 数 据 总 线 显 示 灯 观 察 运 算 结 果，C Y指 示 灯 显 示 进 位 输 出 的 结 果。按【确 认】后 监 控 显 示【ES01】，可 执 行 下 一 运 算 操 作。表 1-3运 算 指 令 关 系 对 照 表 运 算 指 令（S3 s 2 SI SO）输 入 数 据（十 六 进 制）0 0 0 0 0 0或 00 0 0 1 0 1或 10 0 1 0 0 2或 20 0 1 1 0

17、 3或 30 1 0 0 0 4或 40 1 0 1 0 5或 50 1 1 0 0 6或 60 1 1 1 0 7或 71 0 0 0 0 8或 81 0 0 1 0 9或 91 0 1 0 0A或 A1 0 1 1 0B或 B1 1 0 0 0C或 C1 1 0 1 0D或 D1 1 1 0 0E或 E1 1 1 1 0F或 F在 给 定 LT1=1234H、LT2=5678H的 情 况 下，改 变 运 算 器 的 功 能 设 置，观 察 运 算 器 的 输 出，填 入 表 中，并 和 理 论 值 进 行 比 较 和 验 证:LT1 LT2 S3S2S1S0M=0（算 术 运 算）M=1（

18、逻 辑 运 算）Cn=l（无 进 位）Cn=0（有 进 位）0 0或 0 F=F=F=0 1或 1 F=F=F=0 2或 2 F=F=F=0 3或 3 F=F=F=0 4或 4 F=F=F=0 5或 5 F=F=F=0 6或 6 F=F=F=0 7或 7 F=F=F=0 8或 8 F=F=F=0 9或 9 F=F=F=0A或 A F=F=F=0B或 B F=F=F=0 C或 C F=F=F=0D或 D F=F=F=0 E或 E F=F=F=0 F或 F F 二 F 二 F二 n、开 关 控 制 操 作 方 式 实 验 注：为 了 避 免 总 线 冲 突，首 先 将 控 制 开 关 电 路 的

19、ALU-G和 C-G拨 到 输 出 高 电 平“1”状 态（所 对 应 的 指 示 灯 亮。）本 实 验 中 所 有 控 制 开 关 拨 动，相 应 指 示 灯 亮 代 表 高 电 平“1”，指 示 灯 灭 代 表 低 电 平“0”。1、按 图 1-7接 线 图 接 线：连 线 时 应 注 意：为 了 使 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。图 1一 7 实 验 一 开 关 实 验 接 线 图 2,通 过 数 据 输

20、 入 电 路 的 拨 开 关 开 关 向 两 个 数 据 暂 存 器 中 置 数：注 意：本 实 验 中 ALU-G和 C-G不 能 同 时 为 0,否 则 造 成 总 线 冲 突，损 坏 芯 片！故 每 次 实 验 时 应 时 刻 保 持 只 有 一 路 与 总 线 相 通。1）拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指 示 灯。再 拨 动 C L R,使 其 指 示 灯 亮。置 ALU-G=1：关 闭 A LU的 三 态 门；再 置 C-G=0：打 开 数 据 输 入 电 路 的 三 态 门；2）向 数 据 暂 存 器 LT1（U 3、U4）中 置 数：（1）设 置 数 据 输 入 电

21、 路 的 数 据 开 关“D15D 0”为 要 输 入 的 数 值：（2）置 LDR1=1：使 数 据 暂 存 器 LT1（U 3、U 4）的 控 制 信 号 有 效，置 LD R 2=0：使 数 据 暂 存 器 LT2（U 5、U6）的 控 制 信 号 无 效；（3）按 一 下 脉 冲 源 及 时 序 电 路 的【单 脉 冲】按 钮，给 暂 存 器 L T 1送 时 钟，上 升 沿 有 效，把 数 据 存 在 L T 1中。3）向 数 据 暂 存 器 LT2（U 5、U6）中 置 数：（1）设 置 数 据 输 入 电 路 的 数 据 开 关“D15DO”为 想 要 输 入 的 数 值；（2）

22、置 LDR1=O：数 据 暂 存 器 L T 1的 控 制 信 号 无 效；置 LD R 2=1：使 数 据 暂 存 器 L T 2的 控 制 信 号 有 效。（3）按 下 脉 冲 源 及 时 序 电 路 的“单 脉 冲”按 钮，给 暂 存 器 L T 2送 时 钟，上 升 沿 有 效，把 数 据 存 在 L T 2中。（4）置 LDR1=O、L D R 2=0,使 数 据 暂 存 器 LT1、L T 2的 控 制 信 号 无 效。4）检 验 两 个 数 据 暂 存 器 LT1和 L T2中 的 数 据 是 否 正 确：（1）置 C-G=l,关 闭 数 据 输 入 电 路 的 三 态 门，然

23、后 再 置 A L U-G=0,打 开 ALU的 三 态 门；（2）置“S3s2S1S0M”为“11111”，数 据 总 线 显 示 灯 显 示 数 据 暂 存 器 L T1中 的 数，表 示 往 暂 存 器 LT1置 数 正 确；（3）置“S3s2S1S0M”为“10101”，数 据 总 线 显 示 灯 显 示 数 据 暂 存 器 L T 2中 的 数，表 示 往 暂 存 器 LT2置 数 正 确。3、验 证 74LS181的 算 术 和 逻 辑 功 能:LT1 LT2 S3S2S1S0M=0（算 术 运 算）M=1（逻 辑 运 算）Cn=l（无 进 位）Cn=O（有 进 位）1234H 5

24、678H 0 0 0 0 F=F=F=0 0 0 1 F=F=F=00 1 0 F=F=F=00 1 1 F=F=F=0 1 0 0 F=F=F=0 1 0 1 F=F=F=0 1 1 0 F=F=F=0 111 F=F=F=1 0 0 0 F=F=F=1 0 0 1 F=F=F=10 10 F=F=F=10 11 F=F=F=1 1 0 0 F=F=F=1 1 0 1 F=F=F=1 1 1 0 F=F=F=1 1 1 1 F二 F 二 F 二 按 实 验 步 骤 2 往 两 个 暂 存 器 L T 1和 L T 2分 别 存 十 六 进 制 数“1234H”和“5678H”,在 给 定 L

25、T1=1234H、LT2=5678H 的 情 况 下,通 过 改 变“S3s2S ISOMCn”的 值 来 改 变 运 算 器 的 功 能 设 置，通 过 数 据 总 线 指 示 灯 显 示 来 读 出 运 算 器 的 输 出 值 F,填 入 上 表 中，参 考 表 1-1 的 功 能 表，分 析 输 出 F 值 是 否 正 确。分 别 将“AR”开 关 拨 至“1”和“0”的 状 态，观 察 进 位 指 示 灯“CY”的 变 化 并 分 析 原 因。八、实 验 报 告 要 求：1、实 验 记 录：所 有 的 运 算 结 果，故 障 现 象 及 排 除 经 过；2、淡 谈 本 次 实 验 的

26、收 获 及 想 法。实 验 二 移 位 运 算 实 验一、实 验 目 的:掌 握 移 位 控 制 的 功 能 及 工 作 原 理 二、预 习 要 求：1.了 解 移 位 寄 存 器 的 功 能 及 用 FPGA的 实 现 方 法。三、实 验 设 备：EL-JY-II型 计 算 机 组 成 原 理 实 验 系 统 一 套，排 线 若 干。四、工 作 原 理：移 位 运 算 实 验 电 路 结 构 如 图 2-1所 示：数 据 总 线（D BUS）图 2-1移 位 运 算 器 电 路 结 构 功 能 由 S I、SO、M控 制，具 体 功 能 见 表 2-2：表 2-2G-299 S1 so M

27、T4 功 能 0 0 0 XT保 持 0 1 0 0?循 环 右 移 0 1 0 1T带 进 位 循 环 右 移 0 0 1 0T循 环 左 移 0 0 1 1?带 进 位 循 环 左 移 1 1 1 XT置 数（进 位 保 持）0 1 1 0t置 数（进 位 清 零）0 1 1 1T置 数（进 位 置 1）五、实 验 内 容：输 入 数 据，利 用 移 位 寄 存 器 进 行 移 位 操 作。六、实 验 步 骤 I、单 片 机 键 盘 操 作 方 式 实 验。注：在 进 行 单 片 机 键 盘 控 制 实 验 时，必 须 把 K 4开 关 置 于“OFF”状 态，否 则 系 统 处 于 自

28、锁 状 态，无 法 进 行 实 验。1、实 验 连 线：实 验 连 线 图 如 图 2 3所 示。图 23 键 盘 方 式 接 线 图 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：F 4只 用 一 个 排 线 插 头 孔 2、实 验 过 程：(1)拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指 示 灯 灭。再 拨 动 C L R,使 其 指 示 灯 亮。在 监 控 指

29、示 灯 滚 动 显 示(CLASS SELECt 时 按【实 验 选 择】键，显 示【ES _ _ 输 入 02或 2,按【确 认】键，监 控 指 示 灯 显 示 为【ES02，表 示 准 备 进 入 实 验 二 程 序，也 可 按【取 消】键 来 取 消 上 一 步 操 作，重 新 输 入。(2)再 按【确 认】键，进 入 实 验 二 程 序，显 示 为【E1E0-】，提 示 输 入 操 作 指 令(参 考 表 2-2,E1E0相 当 于 G _ 2 9 9,二 进 制，“11”为 关 闭 输 出，“00”为 允 许 输 出)，输 入 二 进 制 数“11”，关 闭 输 出，在 输 入 过

30、程 中，可 按【取 消】键 进 行 输 入 修 改。按【确 认】键。(3)监 控 指 示 灯 显 示 Lo=()】，可 输 入 二 进 制 数“0”或“1，此 处 L o相 当 于 表 22 的 M,默 认 为“0”,按【确 认】键。(4)监 控 指 示 灯 显 示【SOSl-】，提 示 输 入 移 位 控 制 指 令(参 考 表 22),输 入 二 进 制 数“11”，对 寄 存 器 进 行 置 数 操 作，按【确 认】键。(5)监 控 指 示 灯 显 示【DATA】，提 示 输 入 要 移 位 的 数 据，输 入 十 六 进 制 数“0001”，按【确 认】，显 示【PULSE】，此 时

31、按【单 步】,将 数 据 存 入 移 位 寄 存 器，可 对 它 进 行 移 位 操 作。(6)监 控 指 示 灯 显 示【ES02】，按【确 认】键，进 行 移 位 操 作，显 示 为【ElEO-】，提 示 输 入 操 作 指 令(E1E0同 上)，输 入 二 进 制 数“00”，允 许 输 出，按【确 认】键。(7)监 控 指 示 灯 显 示【L o=0。和 前 面 一 样，输 入“。”，选 择 不 带 进 位 操 作，按【确 认】键。监 控 指 示 灯 显 示 S 0 S 1-,提 示 输 入 移 位 控 制 指 令(参 考 表 22),输 入 二 进 制 数“01”，表 示 对 输 入

32、 的 数 据 进 行 循 环 右 移，显 示【PULSE】。按【单 步】键，则 对 十 六 进 制 数 据“0001”执 行 一 次 右 移 操 作。数 据 总 线 指 示 灯 显 示*1000000000000000，再 按【单 步】，数 据 总 线 指 示 灯 显 示“0100000000000000,连 续 按【单 步】，可 以 单 步 执 行，按【全 速】键，监 控 指 示 灯 显 示 R u n,则 可 连 续 执 行 移 位 操 作。观 察 数 据 总 线 显 示 灯 的 变 化，判 断 结 果 是 否 正 确。(8)重 新 置 入 数 据“FFFF”，进 行 带 进 位 的 循

33、环 右 移，观 察 数 据 总 线 显 示 灯 的 变 化，判 断 结 果 是 否 正 确。II、开 关 控 制 操 作 方 式 实 验 本 实 验 中 所 有 控 制 开 关 拨 动，相 应 指 示 灯 亮 代 表 高 电 平“1”，指 示 灯 灭 代 表 低 电 平“0”。1、按 图 24接 线；连 线 时 应 注 意：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。为 了 避 免 总 线 冲 突，首 先 将 控 制 开 关 电 路 的 所

34、 有 开 关 拨 到 输 出 高 电 平“1”状 态，所 对 应 的 指 示 灯 亮。图 24 实 验 二 开 关 实 验 接 线 图 2、实 验 过 程：(以 左 移 为 例)开 始 实 验 前 要 把 所 有 控 制 开 关 电 路 上 的 开 关 置 为 高 电 平“1”状 态。拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指 示 灯 灭。再 拨 动 C L R,使 其 指 示 灯 亮。(1)置 数:置 C-G=l,2 9 9-G=0,通 过 数 据 输 入 电 路 输 入 要 移 位 的 数 据，置 D 15-D 0=*00()()000()00()00001,然 后 置 C-G=0,数

35、 据 总 线 显 示 灯 显 示*0()0()00000000000,置 S0=l,Sl=l,M=1参 考 功 能 表 表 2-2 可 见，此 时 为 置 数 状 态，按 脉 冲 源 及 时 序 电 路 上 的【单 步】按 钮，置 C G=1,完 成 置 数 的 过 程，进 位 指 示 灯 亮 表 示 进 位“Z”已 置 位。(2)不 带 进 位 移 位：置 299-G=0,S0=l,Sl=0,M=0,参 考 功 能 表 22,此 时 为 循 环 左 移 状 态，数 据 总 线 显 示 灯 显 示(0000000000000001,按【单 步】，数 据 总 线 显 示 灯 显 示*000900

36、000000001 0,再 按 一 次【单 步】，数 据 总 线 显 示 的 数 据 向 左 移 动 一 位。连 续 按【单 步】，观 察 不 带 进 位 移 位 的 过 程。如 想 进 行 右 移，参 考 表 22,置 S0=0,S 1=1,再 按【单 步】即 可 实 现 右 移 操 作。(3)带 进 位 移 位 当 数 据 总 线 显 示“0000000000000001”时，置 299-G=0,S0=l,Sl=0,M=l,参 考 功 能 表 22,此 时 为 带 进 位 循 环 左 移 状 态。按【单 步】按 钮，数 据 总 线 显 示 灯 显 示 0000000000000011 n,

37、进 位 指 示 灯 灭，表 示 进 位“I”已 经 进 入 移 位 寄 存 器，同 时“0”进 入 进 位 单 元。连 续 按【单 步】，观 察 带 进 位 移 位 的 过 程。如 想 进 行 带 进 位 右 移，参 考 表 2-2,置 S0=0,S=h M=l,再 按【单 步】即 可 实 现 带 进 位 右 移 操 作。3、按 以 上 的 操 作 方 法 验 证 表 22所 列 的 移 位 运 算 试 验 电 路 的 所 有 功 能。七、实 验 报 告 要 求：1、实 验 记 录：所 有 的 运 算 结 果，故 障 现 象 及 排 除 经 过；2、淡 淡 本 次 实 验 的 收 获 及 想

38、法。实 验 三 存 储 器 读 写 和 总 线 控 制 实 验 一、实 验 目 的：1、掌 握 半 导 体 静 态 随 机 存 储 器 R A M的 特 性 和 使 用 方 法。2、掌 握 地 址 和 数 据 在 计 算 机 总 线 的 传 送 关 系。3、了 解 运 算 器 和 存 储 器 如 何 协 同 工 作。二、预 习 要 求：预 习 半 导 体 静 态 随 机 存 储 器 6116的 功 能。三、实 验 设 备：EL-JY-II型 计 算 机 组 成 原 理 实 验 系 统 一 套，排 线 若 干。四、电 路 组 成：电 路 图 见 图 3-1,6116的 管 脚 分 配 和 功 能

39、 见 图 3-2U 36 11 6“DDDdDEM DAOA1 3EA*3案 AlFo4 37ZDDDaDEM DAO yQM告 As:o图 3-1存 储 器 电 路 3-2(a)6116管 脚 分 配 897 IO6 115 1 34 1 43 152 151 1 72 32 21 91 82 12 0图 3-2(b)6116 功 能 CE w R 输 入/输 出 H X X 不 选 择 L H L 读 L L H写 L L L 写 图H 5 81 2 34 s4,0 3LRD D D D D D D D C C图 3-3五、工 作 原 理：实 验 中 的 静 态 存 储 器 由 2片 61

40、16（2KX8）构 成，其 数 据 线 D0D15接 到 数 据 总 线，地 址 线 A0-A7由 地 址 锁 存 器 74LS273（集 成 于 EP1K10内）给 出。黄 色 地 址 显 示 灯 A7-A0与 地 址 总 线 相 连，显 示 地 址 总 线 的 内 容。绿 色 数 据 显 示 灯 与 数 据 总 线 相 连，显 示 数 据 总 线 的 内 容。因 地 址 寄 存 器 为 8位，接 入 6116的 地 址 人 790,而 高 三 位 A8-A10接 地，所 以 其 实 际 容 量 为 2*=256字 节。6116有 三 个 控 制 线，/CE（片 选）、/R（读）、/W（写）

41、。其 写 时 间 与 T3脉 冲 宽 度 一 致。当 LARI为 高 时，T3的 上 升 沿 将 数 据 总 线 的 低 八 位 打 入 地 址 寄 存 器。当 WEI为 高 时，T3的 上 升 沿 使 6116进 入 写 状 态。六、实 验 内 容：学 习 静 态 RAM的 存 储 方 式，往 RAM的 任 意 地 址 里 存 放 数 据，然 后 读 出 并 检 查 结 果 是 否 正 确。注：6116为 静 态 随 机 存 储 器，如 果 掉 电，所 存 的 数 据 全 部 丢 失！七、实 验 步 骤 I、单 片 机 键 盘 操 作 方 式 实 验 注：在 进 行 单 片 机 键 盘 控

42、制 实 验 时，必 须 把 K4开 关 置 于“OFF”状 态，否 则 系 统 处 于 自 锁 状 态，无 法 进 行 实 验。1.实 验 连 线:实 验 连 线 图 如 图 3 4 所 示。连 线 时 应 按 如 下 方 法：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：F 3只 用 一 个 排 线 插 头 孔)图 3-4 实 验 三 键 盘 实 验 接 线 图 2.写 数 据：(1)拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指

43、 示 灯 显 示 状 态 为 亮 一 灭 一 亮。(2)在 监 控 指 示 灯 滚 动 显 示【CLASS SELECt 时 按【实 验 选 择】键，显 示【ES_ _ 输 入 03或 3,按【确 认】键，监 控 指 示 灯 显 示 为【ES03，表 示 准 备 进 入 实 验 三 程 序，也 可 按【取 消】键 来 取 消 上 一 步 操 作，重 新 输 入。再 按【确 认】键，进 入 实 验 三 程 序。(3)监 控 指 示 灯 显 示 为 C tL=-,输 入 1,表 示 准 备 对 RA M进 行 写 数 据，在 输 入 过 程 中，可 按【取 消】键 进 行 输 入 修 改，按【确

44、认】键。(4)监 控 指 示 灯 显 示【Addr-】，提 示 输 入 2 位 1 6进 制 数 地 址，输 入“00”按【确 认】键，监 控 指 示 灯 显 示【dAtA，提 示 输 入 写 入 存 储 器 该 地 址 的 数 据(4 位 1 6进 制 数)，输 入“3344”按【确 认】键，监 控 指 示 灯 显 示【PULSE】，提 示 输 入 单 步，按【单 步】键，完 成 对 RAM 一 条 数 据 的 输 入，数 据 总 线 显 示 灯(绿 色)显 示“0011001101000100”，即 数 据“3344”,地 址 显 示 灯 显 示“0000 0000”,即 地 址“00”。

45、(5)监 控 指 示 灯 重 新 显 示【Addr-】，提 示 输 入 第 二 条 数 据 的 2 位 十 六 进 制 的 地 址。重 复 上 述 步 骤，按 表 3 1输 入 RAM地 址 及 相 应 的 数 据。地 址(十 六 进 制)数 据(十 六 进 制)表 3-1 实 验 三 数 据 表 00 333371 343442 35355A 5555A3 6666CF ABABF8 7777E6 9D9D3.读 数 据 及 校 验 数 据：（1）按【取 消】键 退 出 到 监 控 指 示 灯 显 示 为 ES03,或 按【RST】退 到 步 骤 2 初 始 状 态 进 行 实 验 选 择。

46、（2）拨 动 清 零 开 关 C L R,使 其 指 示 灯 显 示 状 态 为 亮 一 灭 一 亮。在 监 控 指 示 灯 显 示 ES03 状 态 下，按【确 认】键。（3）监 控 指 示 灯 显 示 为【C tL=-，输 入 2,表 示 准 备 对 RA M进 行 读 数 据，按【确 认】键。（4）监 控 指 示 灯 显 示【Addr-】，提 示 输 入 2位 16进 制 数 地 址，输 入“00”，按【确 认】键，监 控 指 示 灯 显 示【PULSE】，提 示 输 入 单 步，按【单 步】键，完 成 对 RAM 一 条 数 据 的 读 出，数 据 总 线 显 示 灯（绿 色）显 示

47、0011001101000100,即 数 据“3344”，地 址 显 示 灯 显 示“0000 0000”，即 地 址“00”。（5）监 控 指 示 灯 重 新 显 示【Addr-】，重 复 上 述 步 骤 读 出 表 31的 所 有 数 据，注 意 观 察 数 据 总 线 显 示 灯 和 地 址 显 示 灯 之 间 的 对 应 关 系，检 查 读 出 的 数 据 是 否 正 确。注：6116为 静 态 随 机 存 储 器，如 果 掉 电，所 存 的 数 据 全 部 丢 失！I I、开 关 控 制 操 作 方 式 实 验 注：为 了 避 免 总 线 冲 突，首 先 将 控 制 开 关 电 路

48、的 所 有 开 关 拨 到 输 出 高 电 平“1”状 态，所 有 对 应 的 指 示 灯 亮。本 实 验 中 所 有 控 制 开 关 拨 动，相 应 指 示 灯 亮 代 表 高 电 平“1”，指 示 灯 灭 代 表 低 电 平“0”。连 线 时 应 注 意：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。1、按 图 3 5接 线 图 接 线:MD J I|M lij2 I MAJ I主 存 储 器 电 路 微 控 滞 接 口 刊 W区|同 L

49、A R IAD 7.ADO地 址 总 线 图 35实 验 三 开 关 实 验 接 线 图 2、拨 动 清 零 开 关 CLR,使 其 指 示 灯 显 示 状 态 为 亮 一 灭 一 亮。3、往 存 储 器 写 数 据：以 往 存 储 器 的（FF）地 址 单 元 写 入 数 据“AABB”为 例，操 作 过 程 如 下:（操 作）（显 示）（操 作）（显 示）（操 作）l.C-G=l2.置 数 据 输 入 电 路 D15 D 0=0000000011111111”3.CE=14.C-G=0f绿 色 数 据 总 线 显 示 灯 显 示 0000000011111111”一 l.LA R=l2.1

50、3=1*一 地 址 寄 存 器 电 路 黄 色 地 些 显 示 灯 显“11111111”l.C-G=l2.置 数 据 输 入 电 路 D15 D0=1010101010111011”3.LAR=04.C-G=0（显 示）（操 作）绿 色 数 据 总 线 显 示 灯 显 示 1010101010111011”fI.WE=12.CE=O3.T3=1(按【单 步】)4W E=04、按 上 述 步 骤 按 表 32所 列 地 址 写 入 相 应 的 数 据 地 址（二 进 制）数 据（二 进 制）00000000 001100110011(X)1101110001 00110100001101000