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苏大计算机组成与结构实验指导

计算机基础课实验教学中心 计算机组成与结构——实验 计算机科学与技术学院 目录 实验准备 实验一：运算器实验 实验二：存储器实验 实验三：微控器实验 实验四：基本模型机设计与实现 实验五：复杂模型机设计与实现 实验准备 实验箱介绍 导线 实验接线 实验箱介绍(1) 实验箱介绍(2) 灯亮表示0，灯灭表示1 开关的值(0或1)标在开关组的左边 有白线连起来的表示导通 导线 实验接线 实验一 运算器实验 实验目的 实验原理 实验步骤 实验目的 验证运算功能发生器(74LS181)的组合功能 实验原理(1) 实验原理(2) 实验原理(3) 实验步骤(1) 1.按实验接线图连接实验线路，查线无误，接通电源。 实验步骤(2) 实验步骤(3) 实验步骤(4) 实验二：存储器实验 实验目的 实验原理 实验步骤 实验目的 实验原理 实验步骤(1) 实验步骤(2) 实验步骤(3) 实验步骤(4) 实验三：微控器实验 实验目的 实验原理 实验步骤 实验目的 实验原理 微指令格式 微指令解释(1) 微指令解释(2) 微指令解释(3) A字段 寄存器选通 B字段 R0-B=RS-B(I3I2=00)+RD-B(I1I0=00),R0送数据到BUS R1-B=RS-B(I3I2=01)+RD-B(I1I0=01),R1送数据到BUS R2-B=RS-B(I3I2=10)+RD-B(I1I0=10)+RI-B,R2送数据到BUS +是或操作 RI-B:RI(变址,规定为R2)送数据到BUS 299-B:74LS299送数据到BUS ALU-B:74LS181送数据到BUS PC-B:74LS161送数据到BUS C字段 微地址转移 实验步骤(1) 实验步骤(2) 实验步骤(3) 实验步骤(4) 微地址修改操作 S3~Cn接SE6~SE1 若要执行00?23?01则应 CLR 1?0?1 按START，此时微地址灯显示“20” 将SE2，SE1置00，此时微地址灯显示“23” 将SE2 ，SE1置11 按START，此时微地址灯显示“01” 按START执行01微地址里的微代码 实验四：基本模型机设计与实现 实验目的 指令系统 数据通路框图 微程序流程图 实验目的 指令系统 数据通路框图 微程序流程图 程序 微程序 实验步骤(1) 实验步骤(2) 实验步骤(3) 调试界面 实验步骤(4) 实验五：复杂模型机设计与实现 实验目的 指令系统 数据通路框图 微程序流程图 实验目的 指令系统 数据通路框图 微程序流程图 程序 微程序(1) 微程序(2) 实验步骤(1) 实验步骤(2) 实验步骤(3) 实验步骤(4) LDR0=LDRi·(I1I0=00) LDR1=LDRi·(I1I0=01) LDR2=LDRi·(I1I0=10) R0-B=RS-B·(I3I2=00)或RD-B·(I1I0=00) R1-B=RS-B·(I3I2=01)或RD-B·(I1I0=01) R2-B=RS-B·(I3I2=10)或RD-B·(I1I0=10)或RI-B(变址只能是R2) 0 0 0 PC-B 0 1 1 ALU-B 1 0 1 299-B 0 0 1 RI-B 1 1 0 RD-B 0 1 0 RS-B 1 0 0 选 择 10 11 12 B字段 0 0 0 LDPC 0 1 1 AR 1 0 1 P(4) 0 0 1 P(3) 1 1 0 P(2) 0 1 0 P(1) 1 0 0 选 择 7 8 9 C字段 P(1): 将I7I6I5I4(操作码)加入微地址 P(2): 将寻址模式M加入微地址 P(3): 将条件转移成功加入微地址 P(4): 将SWB,SWA的状态加入微地址 AR: 是否将运算结果置CY(进位)和ZI(零) LDPC: PC+1 LDPC+LOAD：BUS的数据送PC SE6=1 SE5= SE4 SE3 SE2 SE1=(I7 I6 I5 I4) ·P1(操作码) SE2 SE1=(I3 I2) ·P2(寻址方式M) SE2 SE1=(SWB SWA) ·P4 实验三 微控器实验 1.按实验接线图连接实验线路，查线无误，接通电源。 实验三 微控器实验 2.写微程序 STEP=STEP STOP=RUN MJ20 PROM UA5~UA0 微地址 按START 微代码 写入 2816 MK24～MK1 微代码 实验三 微控器实验 3.校验 STEP=STEP STOP=RUN MJ20 READ UA5~UA0 微地址 按START MD24～MD1 微代码 实验三 微控器实验 4.运行 STEP=STEP/EXEC STOP=RUN MJ20 RUN 按START UA5~UA0＝ 微地址 MD24～MD1＝微代