实验报告

实验报告

数学与计算机学院

实验报告

( 2013 / 2014 学年 第 1学期 )

课程名称

计算机组成原理

课程代码

实验时间

2013

年

12

月

1

日

指导单位

西华大学数学与计算机学院实验中心

指导教师

牟行军

学生姓名

徐千

年 级

2011级

学 号

312011080605334

专 业

数计

成 绩

PAGE 2

实验名称

时序与启停实验

实验地点

6A-417

实验类型

验证

实验学时

8

实验日期

12月1日

实验目的

1.掌握时序产生器的组成方式

2.熟悉启停电路的原理。

实验要求

按照实验步骤完成实验项目，了解程序如何开始、停止运行，用示波器观察时序，并且画出时序图。

实验环境(实验设备)

CPT-A及CPT-B组成

实验原理

(一)时序与启停实验的构成

启停电路由1片7474、 1片74LS08组成，一个LED(RUN)表示当前实验机的状态(运行LED亮、停止LED灭)。如图16

图16 启停单元布局图

时序电路由1片74LS157、2片74LS00、4个LED脉冲指示灯(PLS1、PLS2、PLS3、PLS4)组成。当LED发光时，表示有上升沿产生。如图17

图17 时序单元布局图

(二)启停、脉冲单元的原理

启停原理：(如图18)

启停电路由1片7474组成，当按下RUN按钮，信号输出RUN=1、STOP=0，表示当前实验机为运行状态。当按下STOP按钮，信号RUN=0、STOP=1，表示当前实验机为停止状态。当系统处于停机状态时，微地址、进位寄存器都被清零，并且可通过监控单元来读写内存和微程序。在停止状态下，当HALT时有一个高电平，同时HCK有一个上升沿，此时高电平被打入寄存器中，信号输出RUN=1、STOP=0，使实验机处于运行状态。

图18 启停单元原理图

时序电路：

时序电路由监控单元来控制时序输出(PLS1、PLS2、PLS3、PLS4)。实验所用的时序电路(如图19)可产生4个等间隔的时序信号PLS1、PLS2、PLS3、PLS4。为了便于监控程序流程，由监控单元输出PO信号和SIGN脉冲来实现STEP(微单步)、GO(全速)和HALT(暂停)。当实验机处于运行状态，并且是微单步执行，PLS1、PLS2、PLS3、PLS4分别发出一个脉冲，全速执行时PLS1、PLS2、PLS3、PLS4脉冲将周而复始的发送出去。在时序单元中也提供了4个按钮，实验者可手动给出4个独立的脉冲，以便实验者单拍调试模型机。

图19 时序电路图

实验步骤

交替按下“运行”和“暂停”，观察运行灯的变化(运行：RUN亮；暂停：RUN灭)。

把HALT信号接入二进制拨动开关，HCK接入脉冲单元的PLS1。按下表接线

信号定义

接入开关位号

HCK

PLS1孔

HALT

H13孔

按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，HALT=1。

按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在HCK上产生一个上升沿的脉冲，把HALT=1打入7474，使RUN=1、STOP=0，RUN亮表示当前实验机处于运行状态。

在实验机处于运行状态时，置HALT=0。

按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在HCK上产生一个上升沿的脉冲，把HALT=0打入7474，使RUN=0、STOP=1， RUN灭表示当前实验机处于停止状态。因此可通过HALT和HCK来控制实验机的启、停状态。

按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，HALT=1。再次按下脉冲单元中的PLS1脉冲按键，使实验机处于运行状态。此时按监控单元中键盘上的GO/STOP健。

实验小结

通过这次实验，掌握了时序产生器的组成方式，并且熟悉了启停电路的原理等重要的知识点。在老师的讲解以及同学的帮助下按照实验步骤完成实验项目，了解程序如何开始、停止运行。在这次实验中，由于没有示波器来很好的显示实验的结果。我们在老师的帮助下，通过灯的不断闪烁简要的代替了示波器，证明了实验的结果。

五、指导教师评语

成 绩

批阅人

日 期