上海大学计算机组成原理报告1

上海大学 计算机学院

《计算机组成原理实验》报告1

姓名 学号

时间 2016.12.14 机位 1 指导教师 刘学民

2.掌握各寄存器结构、工作原理及其控制方法。

二、实验原理

寄存器的作用是用于保存数据的，由于我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8 位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。

CP226实验仪用74HC574(8D型上升沿触发器)构成各种寄存器。

数据输入：CLK产生向上跳变时数据总线中的数据打入到触发器中。

数据输出：片选OC信号为高时，触发器输出端关闭。OC信号为低，触发器数据输出到数据总线。

CP226实验仪的标志位进RCy、Rz，是两位的。

每个寄存器的选通信号和工作脉冲共同构成74HC574的CLK信号。

在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8 个触发器中

当OC = 1 时触发器的输出被关闭；当OC=0 时触发器的Q7…Q0输出数据。

三、实验内容

1．实验任务一：将数据总线的数据写到入寄存器A和W

实验步骤

如下图所示，选通信号AEN和时钟CK通过或门74HC32连接到74HC574(8D型上升沿触发器)的CLK端。当AEN低电平有效时，配合时钟CK的上升沿跳变的到来，数据总线的数据被写入寄存器A。

寄存器A原理图

如下图所示，选通信号WEN和时钟CK通过或门74HC32连接到74HC574(8D型上升沿触发器)的CLK端。当WEN低电平有效时，配合时钟CK的上升沿跳变的到来，数据总线的数据被写入寄存器W。

寄存器W 原理图

按以下接线表接线

打开电源。

系统清零和手动状态设定：K23…K16开关置零；按小键盘的[RST]钮复位；再按[TV/ME]键三次，显示屏进入Hand...... 手动状态。

将55H写入A寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H(向上为1)。填写在下面表中。

置控制信号为选通寄存器A。填写在下面表中。

按下小键盘STEP脉冲键，CK信号灯变亮，表明选择A寄存器。

放开小键盘的STEP键，CK信号灯变灭，数据打入选通的寄存器A。

将66H写入W寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H(向上为1)。填写在下面表中。

置控制信号为为选通寄存器W。填写在下面表中。

按下小键盘STEP脉冲键，CK信号灯变亮，表明选择W寄存器。

放开小键盘的STEP键，CK信号灯变灭，数据打入选通的寄存器W。

实验现象

当K3为低电平，H，按下

当K4为低电平，H，按下W寄存器数据显示为66，A寄存器数据不变；

数据记录、分析与处理

A寄存器数据发生改变，说明数据55H已经进入A寄存器中；W寄存器数据发生改变，说明数据66H已经进入W寄存器中.

实验结论

1.控制A与W触发器的控制信号只有在低电平时有效；

2.操作前必须将系统设置为手动状态；

寄存器R0，R1，R2，R3也是74HC574(8D型上升沿触发器)构成的，它们的片选信号通过74HC139(2线-4线译码器)的输入端信号SB、SA设置产生。R0，R1，R2，R3的读操作由RRD产生，低电平有效时，被选中的寄存器的数据输出到数据总线。R0，R1，R2，R3的写操作由RWR产生，低电平有效时，配合时钟CK的上升沿跳变的到来，数据总线的数据写入被选中的寄存器。下面是寄存器R 原理图。

寄存器R 原理图

实验步骤

按以下接线表接线。

打开电源。

系统清零和手动状态设定：

K23…K16开关置零；按小键盘的[RST]钮复位；再按[TV/ME]键三次，显示屏进入 Hand...... 手动状态。

将11H写入R0寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H(向上为1)。填写下表。

置控制信号为为选通寄存器R0，写低电平有效。

按下小键盘STEP脉冲键，CK信号灯变亮，表明选择R0寄存器。

放开小键盘的STEP键，CK信号灯变灭，数据打入选通的寄存器R0。

将22H写入R1寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据22H(向上为1)。填写下表。

置控制信号为为选通寄存器R1，写低电平有效。

按下小键盘STEP脉冲键，CK信号灯变亮，表明选择R1寄存器。

放开小键盘的STEP键，CK信号灯变灭，数据打入选通的寄存器R1。

将33H写入R2寄存器

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据33H(向上为1)。填写下表。

置控制信号为为选通寄存器R2，写低电平有效。

按下小键盘STEP脉冲键，CK信号灯变亮，表明选择R2寄存器。

放开小键盘的STEP键，CK信号灯变灭，数据打入选通的寄存