山东大学计算机组成与设计实验七 节拍脉冲发生器时序电路
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文章目录
- 实验7 节拍脉冲发生器时序电路实验
- 1、实验目的:
- 2、实验原理:
- (1)原理图1:
- 实验结果:
- 结果分析:
- (2)原理图2:
- 实验结果:
- 结果分析:
实验7 节拍脉冲发生器时序电路实验
1、实验目的:
掌握节拍脉冲发生器的设计方法,理解节拍脉冲发生器的工作原理。
2、实验原理:
连续节拍发生电路可由4个D触发器组成(见图11-1),可产生4个等间隔的时序信号T1T4,其中CLK1为时钟信号,由实验台右边的方波信号源clock0提供,clock0具有1Hz50MHz的多种方波信号频率。实验者可根据实验自行选择信号频率。当RST1为低电平时,T1输出为“1”,而T2、T3、T4输出为“0”;当RST1由低电平变为高电平后,T1~T4将在CLK1的输入脉冲作用下,周期性地轮流输出正脉冲,机器进入连续运行状态(EXEC)。
图11-1 节拍脉冲发生器的工作原理
T1~T4以及CLK1、RST1的工作波形如图11-2所示。
图11-2 节拍脉冲发生器工作波形
3、实验任务:
(1)连续节拍发生电路设计
设计工程文件,硬件电路如图11-1所示。使实验平台工作于模式5,主系统时钟源接4Hz,键8控制RST1,高电平时可以看到,发光管D1、D2、D3、D4分别显示T1、T2、T3、T4的输出电平,锁定引脚并硬件下载测试。引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。将实验过程和实验结果写进实验报告。
(2)单步节拍发生电路设计
用单步节拍发生电路可以对微程序进行单步运行调试,电路如图11-3所示。该电路每当RST1出现一个负脉冲后,仅输出一组T1、T2、T3、T4节拍信号,直到RST1出现下一个负脉冲,波形如图11-4所示。
图11-3 单步运行电路工作原理
图11-4 单步运行电路工作波形
设计工程文件,硬件电路如图11-3所示。使实验平台工作于模式5,主系统时钟源接4Hz,键8控制RST1,高电平时可以看到,发光管D1、D2、D3、D4分别显示T1、T2、T3、T4的输出电平,锁定引脚并硬件下载测试。引脚锁定后进行编译、下载和硬件测试实验。将实验过程和实验结果写进实验报告。
(1)原理图1:
实验结果:
(1)连续节拍发生电路设计:主系统时钟源接4Hz
发光管D1、D2、D3、D4分别显示T1、T2、T3、T4的输出电平(依次循环点亮,从右至左)
结果分析:
实验中选择实验电路模式为5,测试时会发现当RST1为低电平时,T1输出为“1”,而T2、T3、T4输出为“0”;当RST1由低电平变为高电平后,T1~T4将在CLK1的输入脉冲作用下,周期性地轮流输出正脉冲,机器进入连续运行状态结合课堂知识易知实验结果正确。
(2)原理图2:
实验结果:
单步节拍发生电路设计: 主系统时钟源接4Hz
每当RST1出现一个负脉冲后发光管D1、D2、D3、D4分别显示T1、T2、T3、T4的输出电平(依次循环点亮,从右至左,手在控制负脉冲产生)
结果分析:
实验中选择实验电路模式为5,测试时会发现电路每当RST1出现一个负脉冲后,仅输出一组T1、T2、T3、T4节拍信号,直到RST1出现下一个负脉冲。结合课堂知识易知实验结果正确。并且实验结果的波形图和预期波形图相同。
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