组上海大学-计算机组成原理实验-成原理实验一优秀PPT.ppt

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1、计算机组成原理试验课程计算机组成原理试验课程试验一试验一数据传送试验数据传送试验试验目的：试验目的：1.理解自然语言形式吩咐的人工译码过理解自然语言形式吩咐的人工译码过程。程。2.学习系统部件和数据总线间传送数据学习系统部件和数据总线间传送数据的操作。的操作。教学目标教学目标1.通过人工译码，学习译码的基本工作原理。通过人工译码，学习译码的基本工作原理。2.通过人工设置限制总线上的信号，理解一条吩咐的执行通过人工设置限制总线上的信号，理解一条吩咐的执行过程。过程。1.1.试验箱给出的经典计算机系统中的数据通路试验箱给出的经典计算机系统中的数据通路一一.背景学问（背景学问（1 1）留意：少了手动

2、模式的数据输入通路。2.2.寄存器的构成寄存器的构成 本试验箱用本试验箱用74HC57474HC574（8D8D型上升沿触发器）构成各种型上升沿触发器）构成各种寄存器。寄存器。OCCLK内部值Q7.Q0功功用用1X00X10不不变变D7.D0不变不变不变不变高阻高阻态态不定不定内部内部值值内部内部值值OC为为1时触发器的输出被关闭时触发器的输出被关闭在在CLK的上跳沿将的上跳沿将输输入端的数据打入到触入端的数据打入到触发发器中器中当时钟不是上跳沿时，触发器保持内部数据不变当时钟不是上跳沿时，触发器保持内部数据不变当当OC=0时触发器的内部数据输出时触发器的内部数据输出一一.背景学问（背景学问（

3、2 2）3.3.寄存器寄存器A A的构成的构成A或门一一.背景学问（背景学问（3 3）4.4.寄存器寄存器W W的构成的构成WW0W1W2W3W4W7W5W6WEN或门一一.背景学问（背景学问（4 4）SBSA选择选择00R001R110R211R35.5.寄存器组寄存器组(R0-R3)(R0-R3)的构成的构成一一.背景学问（背景学问（5 5）二二.试验任务试验任务将将57H57H写入写入A A寄存器。寄存器。将将68H68H写入写入W W寄存器。寄存器。将将12H12H写入写入R0R0寄存器，寄存器，*将将2323写入写入R2R2，并从寄存器，并从寄存器OUTOUT输出。输出。（*号为扩展

4、任务，供学号为扩展任务，供学生选做。）生选做。）三三.试验过程举例（试验过程举例（1）例：试验任务：将数值例：试验任务：将数值ACH写入写入R2寄存器（操作的自然语言表述）。寄存器（操作的自然语言表述）。第一步、第一步、规划试验过程：规划试验过程：1.由背景学问由背景学问5知：要选择知：要选择R2，须使，须使SB、SA分别为高电平和低电平。选分别为高电平和低电平。选用用K1和和K0分别限制分别限制SB和和SA，则，则K1K0高电平，低电平。记为高电平，低电平。记为K1K010。2.要使要使CK上跳沿时数据总线值打入上跳沿时数据总线值打入R2，RWR引脚须低电平。选用引脚须低电平。选用K2限限制

5、它，则制它，则K2应置于低电平，记为应置于低电平，记为K20。3.数据由数据由K23K16供应，据题意将它们置为：供应，据题意将它们置为：K23K16AC10101100（电平为：凹凸凹凸（电平为：凹凸凹凸高凹凸低）高凹凸低）4.数据总线经过数据总线经过J3进入数据处理部件（手动方式），所以用进入数据处理部件（手动方式），所以用8位扁平线位扁平线将将J3和和J1连接。连接。其次步、接线：其次步、接线：关闭电源。关闭电源。用用8位扁平线把位扁平线把J3和和J1连接。连接。用不同颜色的导用不同颜色的导线分别把线分别把K0和和SA、K1和和SB、K2和和RWR连接。连接。K15K0全部放在全部放在1

6、位，位，k23k16放放0位。位。检查全部连线和电键位置，确信无误。检查全部连线和电键位置，确信无误。第三步、试验：凝视仪器，打开电源，手不要远离电源开关，随时准备关闭电源，留意各数码管、发光管的稳定性，静待10秒，确信仪器稳定、无焦糊味。设置试验箱进入手动模式。设置K2K1K0010。设置K23K161010 1100。凝视R2及DBUS的发光管，按下STEP键，应看到CK灯灭、R2旁的灯亮。记住看到的实际显示状况。放开STEP键，应看到CK灯亮、R2寄存器显示AC。记住看到的实际状况。关闭试验箱电源。记录试验过程和现象。若试验现象与预料不符，则分析现象、查找缘由、解除故障、重复试验，直到得

7、到预料结果或确信看到“新规律”。三三.试验过程举例（试验过程举例（2）从这个例子中可以学到的学问：从这个例子中可以学到的学问：1.在这个试验中，人理解（分析）吩咐（自然语言形式）在这个试验中，人理解（分析）吩咐（自然语言形式）的含义，然后产生限制总线上的信号，所以在这里人是的含义，然后产生限制总线上的信号，所以在这里人是“指指令解码器或限制器令解码器或限制器”。2.在本接线形式下，完成这个操作的在本接线形式下，完成这个操作的“机器吩咐机器吩咐”就是就是K2K1K0=010。若一个计算机限制总线有。若一个计算机限制总线有16条，标记为条，标记为C15C0，而，而K2K1K0正好是限制总线的正好是

8、限制总线的C2C1C0，则这个操作，则这个操作的机器吩咐就是：的机器吩咐就是：1111111111111010。3.在本试验中，一个在本试验中，一个CK周期，或说一组限制总线信号，周期，或说一组限制总线信号，可以完成操作，称为其为基本操作，（在微程序结构中称为可以完成操作，称为其为基本操作，（在微程序结构中称为微指令）。微指令）。4.可见可见(微微)指令的具体编码是由限制总线的布线确定的。指令的具体编码是由限制总线的布线确定的。5.明显：假如对一个器件输入这个操作的（某种形式的）明显：假如对一个器件输入这个操作的（某种形式的）（微）吩咐，这个器件能输出对应的（微）吩咐，这个器件能输出对应的01

9、编码（限制总线上的编码（限制总线上的信号），这个器件就是这个机器的这条（微）吩咐的译码器信号），这个器件就是这个机器的这条（微）吩咐的译码器或称限制器。若一个器件能对一台计算机的全部基本操作产或称限制器。若一个器件能对一台计算机的全部基本操作产生正确的限制总线信号，这个器件就是这个型号计算机的指生正确的限制总线信号，这个器件就是这个型号计算机的指令译码器令译码器限制器。目前常用的指令译码器有寄存器方式限制器。目前常用的指令译码器有寄存器方式和组合逻辑方式两种。和组合逻辑方式两种。三三.试验过程举例（试验过程举例（3）四.参考资料 试验指导书P.6P.16。五.思索题数据送入寄存器和寄存器输出到数据总线的限制信号有何不同？下次试验预习 运算器试验-试验指导书P.2236。留意微程序的依次操作方式。