机组第二次实验报告计胡彬彬.docVIP

实 验 报 告 实验名称： 姓 名： 专 业： 计算机 班 级： 2班 学 号： 计算机科学与技术学院 实验教学中心 201 年 月 日 实验项目名称： 实验 一、实验目的 1.了解模型机中算术、逻辑运算单元的控制方法； 2.熟悉移位寄存器的结构及工作原理。 二、实验要求 1.运算器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A，W；然后利用运算控制信号实现算术及逻辑运算，将结果输出到直通门D。 2.移位门：判断CN、CyIN信号，将结果送到对应移位寄存器；根据 X2X1X0决定输出流向。 三、实验原理 （一）运算器实验 COP2000中的运算器由一片EPLD实现。EPLD（可擦除可编辑逻辑器件）是一种集成电路，包括一系列的编程逻辑器件，其无需进行再次连接。ALU 模块由XC9572 PLCC44 组成，XC9572 的管脚连接如图1.4 所示。具体的结构如图1.5所示。ALU 模块在COP2000 出厂时已经设计了一种ALU（ 用ABEL 语言设计的）。 数据输入端Din0-7 接74HC245，而74HC245 与J1 相连。 做分部实验时将J1 与J3 相连，这样就可以用开关K16-23 输入0，1 数据；做模型机实验时将J1 与J2 相连，即将Din 与数据线相连。S2、 S1、 S0 是8 种运算选择端，可以实现加、减、与、或、进位加、进位减、A 取反、A 输出运算。AEN、 WEN 分别是寄存器A W 的选通控制端，CyIN、 CN 分别是进位输入和进位输出。X0 X1 用于控制输出O0-7 是直通、左移、右移。 1.实验连线 连接 信号孔 接入孔 作用 有效电平 1 J1座 J3座 将K23-K16接入DBUS[7:0] 2 S0 K0 运算器功能选择 3 S1 K1 运算器功能选择 4 S2 K2 运算器功能选择 5 AEN K3 选通A 低电平有效 6 WEN K4 选通W 低电平有效 7 Cy IN K5 运算器进位输入 8 ALUCK CLOCK ALU工作脉冲 上升沿打入 2. 实验内容 （1）学生独立完成将88H写入A寄存器，将99H写入W寄存器； （2）根据下表的控制信号，做运算。 运算表 S2 S1 S0 功能 0 0 0 A+W 加 0 0 1 A-W 减 0 1 0 A|W 或 0 1 1 AW 与 1 0 0 A+W+C 带进位加 1 0 1 A-W-C 带进位减 1 1 0 (A A取反 1 1 1 A 输出A 加法运算： 88H + 99H = 不带进位的加法运算： S2 S1 S0=0 0 0 Cy IN (K5) = 0 AEN=1 D寄存器显示 WEN=1 带进位的加法运算：： S2 S1 S0=1 0 0 Cy IN (K5) =1 AEN=1 D寄存器显示 WEN=1 观察实验结果，并比较区别。（二）数据输出实验 1.工作原理图 COP2000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,X1,X0决定哪一个寄存器输出数据。 数据输出选择器原理图X2 X1 X0 输出寄存器 0 0 0 IN_OE 外部输入门 0 0 1 IA_OE 中断向量 0 1 0 ST_OE 堆栈寄存器 0 1 1 PC_OE PC寄存器 1 0 0 D_OE 直通门 1