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1、福建农林大学计算机信息学院电脑类实验报告课程名称：计算机的构成原理姓氏：负责人：电子计算机专业领域：计算机科学和技术年度：2012年度学号：指导教师：张旭玲职位：讲师2014年06月22日序列号实验项目名成绩指导教师1算术逻辑运算单元的实验张旭玲2内存和总线实验张旭玲3微程序控制单元的实验张旭玲4指令零件模块实验张旭玲实验项目表福建农林大学计算机信息学院信息工程系实验报告书系：计算机专业：计算机科学和技术年级： 2012级姓名：周孙彬学号： 3126010050实验课程：实验室编号： _______实验设备编号：实验时间：指导教师签名：成绩：实验1算术逻辑运算单元的实验实验的目的1 .掌握简单。

2、运算器的数据传输方式掌握74LS181的功能和应用实验要求完成无进位的算术逻辑运算实验。 按照实验程序完成实验项目，了解算术逻辑运算单元的运行过程。实验的说明1.alu单元的实验结构(图2-1-1 )1 .运算器由两个74LS181组成8位字长的ALU单元。2、2个74LS374可用作2个数据锁存器(DR1、DR2)，8插座ALU-IN可用作数据输入端，用短的8芯扁平电缆将数据输入端连接到数据总线。运算器的数据输出由一张74LS244 (输出缓冲器)控制，8插座ALU-OUT可以用短的8芯扁平电缆作为数据输出端，将数据输出端与数据总线连接。图2-1-1图2-1-22.alu单元的动作原理(图2。

3、-1-2 )当数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平且D1CK具有上升沿时，将来自数据总线的数据写入锁存器DR1。 同样，使EDR2为低电平，当D2CK有上升沿时，将数据总线上的数据打入数据锁存器DR2。算术逻辑运算单元的核心由两个74LS181组成，可以执行两个8位的二进制算术逻辑运算，并且可以通过设定控制信号来实现74LS181的操作系统(S0、S1、S2、S3、m和CN )。 当被实验者正确设置74LS181的控制信号时，74LS181运算数据锁存器DR1、DR2内的数据。 DR1、DR2已锁存数据，因此只要74LS181的控制信号不变，74LS181的输出数据也不变。输出缓冲器采用74。

4、LS244，在控制信号ALU-O为低电平时，74LS244导通，将74LS181的运算结果输出到数据总线；在ALU-O为高电平时，74LS244的输出为高阻抗。实验程序1 .无进位逻辑或运算实验将ALU-IN(8芯盒型插座)连接到CPT-B板上的二进制开关单元的J01插座(对应于二进制开关H16H23 )，将ALU-OUT(8芯盒型插座)连接到数据总线上的DJ2。将D1CK和D2CK用的链接与脉冲单元的PLS1连接，将EDR1、EDR2、ALU-O、S0、S1、S2、S3、CN、m与二进制开关连接(请按下下表中的链接)。控制信号存取开关标签D1CKPLS1孔D2CKPLS1孔EDR1战斗机H8。

5、孔二级方程式H7孔阿尔u-oH6孔电荷耦合器件H5孔米H4孔S3H3孔S2H2孔S1H1孔S0H0孔按起停单元的运行按钮，使实验台进入运行状态。二进制开关H16H23作为数据输入设定为33H (对应开关如下表所示)。H23H22二十一二十H19H18H17H16数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0011001133H各控制信号如下所示八号H7H6H5H4H3H2H1H0EDR1战斗机二级方程式阿尔u-o电荷耦合器件米S3S2S1S0010111110按下脉冲单元的PLS1脉冲按钮，使D1CK产生上升沿，将33H注入DR1数据锁存器，使用逻辑笔或示波器测量并确定DR1寄存器(74。

6、LS374 )的输出端，确认DR1中是否有数据二进制开关H16H23作为数据输入设定为55H (对应开关如下表所示)。H23H22二十一二十H19H18H17H16数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0101010155H各控制信号如下所示八号H7H6H5H4H3H2H1H0EDR1战斗机二级方程式阿尔u-o电荷耦合器件米S3S2S1S0100111110按下脉冲单元的PLS1脉冲按钮，则在D2CK中产生上升沿的脉冲，将55H打入DR2数据锁存器。经过74LS181的修正运算，运算结果(F=A或b )输出到数据总线，数据总线上的LED指示灯IDB0IDB7应该显示为77H。实验结。

7、果2 .无进位加法实验二进制开关H16H23作为数据输入设定为33H (对应开关如下表所示)。H23H22二十一二十H19H18H17H16数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0011001133H各控制信号如下所示八号H7H6H5H4H3H2H1H0EDR1战斗机二级方程式阿尔u-o电荷耦合器件米S3S2S1S0010101001按下脉冲单元的PLS1脉冲按钮，使D1CK产生上升沿，将33H注入DR1数据锁存器，使用逻辑笔或示波器测量并确定DR1寄存器(74LS374 )的输出端，确认DR1中是否有数据二进制开关H16H23作为数据输入设定为55H (对应开关如下表所示)。H2。

8、3H22二十一二十H19H18H17H16数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0101010155H各控制信号如下所示八号H7H6H5H4H3H2H1H0EDR1战斗机二级方程式阿尔u-o电荷耦合器件米S3S2S1S0100101001按脉冲单元的PLS1脉冲按钮，则D2CK产生上升沿，将55H打入DR2数据锁存器。数据总线经过74LS181的校正运算，向数据总线输出运算结果(f=a b )，数据总线上的LED指示灯IDB0IDB7应该显示为88H。实验结果实验2内存和总线实验实验的目的熟悉存储和总线的硬件电路实验要求按照实验程序完成实验项目，熟悉内存读写操作，了解通过总线传输数。

9、据的方法。实验的说明1 .内存和总线配置总线由1片74LS245、1片74LS244组成，将系统整体分为内部总线和外部总线。 两个74LS374锁存当前数据、地址总线上的数据以供LED显示。 (图2-4-1 )存储器采用静态的1张RAM(6264 )。 内存的控制电路由1片74LS32和74LS08组成。 (如图2-4-2所示)图2-4-1图2-4-22 .内存和总线原理(1)总线的原理：因为在本系统内地址线使用8条，数据线使用8条，所以作为数据总线使用1条74LS245，作为地址总线使用另1条74LS244 (参照图2-4-3 )。 总线将整个系统分为内部数据、地址总线和外部数据、地址总线，。

10、因为数据总线需要内外数据的交换，所以用BUS信号控制数据的流动，BUS=1时数据从内到外，BUS=0时数据从外到内。图2-4-3(2)因为在本系统内使用8条地址线、8位数据线，所以6264的A8A12接地，其实际的电容是256字节(图2-4-4 )。 6264的数据、地址总线与总线单元的外部总线连接。 内存有三个控制信号。 在地址总线上设置存储器地址，RM=0时，将存储器中的数据读取到总线上。WM=0，EMCK上有上升沿时，将外部总线上的数据写入存储器。 为了更轻松地编辑内存中的数据，可以在实验平台停止运行时，通过监视对其中的数据进行编辑。图2-4-43 .控制信号的说明信号名称作用有效电平公。

11、共汽车总线方向选择雷姆6264个读使能信号低电平有效万事达6264的写入许可信号低电平有效欧洲联盟6264个写脉冲信号上升沿有效电脑辅助设备监视对6264的读使能信号低电平有效卡瓦监视对6264的写入许可信号低电平有效美联储监视选择程序空间或微程序空间实验程序1 .存储器的写入操作将内部地址总线AJ1(8芯箱形插座)连接到CPT-B板上的二进制开关单元的J03插座上(对应于二进制开关H0H7 )，将内部数据总线DJ8连接到CPT-B板上的J02插座上(二进制开关H0H7 )将EMCK连接到脉冲单元的PLS1上，WC、RC、BUS连接到二进制的开关上。 (请按下表中的接线)。信号定义存取开关标签。

12、欧洲联盟PLS1孔万事达H22孔雷姆H21孔公共汽车H21孔按起停单元的运行按钮，使试验台进入运行状态。将二进制开关H0H7作为地址(A0A7)输入，设为55H (对应的开关如下表所示)。H7H6H5H4H3H2H1H0数据总线值阿七A6A5A4A3A2A1A08位数据0101010155H二进制开关H8H15作为数据(D0D7)输入，设定为66H (对应的开关如下表所示)。H15H14H13H12H11H10H9八号数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0110011066H各控制信号如下所示H22二十一万事达RM，巴斯01按脉冲单元的PLS1脉冲按钮，则在EMCK中产生上升沿，。

13、数据从内部数据总线流向外部数据总线，将数据66H写入地址55H的存储单元。2 .将存储器的数据读出到总线上在实验1的基础上，使电源接通和线路连接保持不变，仅拔出内部数据总线DJ8和CPT-B板上的J02插座(支持二进制开关H8H15 )的连接。按起停单元的运行按钮，使试验台进入运行状态。二进制开关H0H7作为地址(A0A7)输入，设为55H (对应的开关如下表所示)H7H6H5H4H3H2H1H0数据总线值阿七A6A5A4A3A2A1A08位数据0101010155H各控制信号如下所示H22二十一万事达RM，巴斯10按下脉冲单元的PLS1脉冲按钮后，在EMCK中产生上升沿，数据从外部数据总线流。

14、向内部数据总线，输出存储器55H单元内容的应该是实验1中写入的数据66H。 此时，在数据总线上的指示灯IDB0IDB7中显示结果66H。实验结果实验3微程序控制单元的实验实验的目的1 .熟悉微程序控制器的原理2 .掌握微程序的编制、写入、运行状态的观察实验要求按照实验步骤完成实验项目，掌握设置微地址、微指令输出的方法实验的说明1 .微程序控制单元的构成：(图2-6-1 )8位微地址寄存器是，2块74LS161构成的3块6264(3*8位)或微程序存储器的24位微命令锁存器，由3块74LS374构成。图2-6-12 .微程序控制单元的原理：(图2-6-2 )由于本系统中指令系统规模不大、功能简单。

15、，因此微指令可采用全电平、不编码的方式，微操作控制信号用1位微码表示，24位微码至少能够表示24个不同的微操作控制信号为了实现更复杂的操作，可以通过添加几个解码电路来实现。增量式控制微码的执行顺序，各指令的微程序按顺序存储在连续的单元中。每个指令的微程序的条目地址通过编码指令操作码来形成。 如果在本系统内指令代码最长为8位，则能够生成最多256个指令。在微程序存储器的0单元中保存读取指令，启动时清除微地址寄存器，执行读取指令。 每个微程序以提取命令结束，并获取以下命令： 在本系统中，MLD是设定微地址的控制信号，MCK是工作脉冲。 MLD=0、MCK有上升沿时，将MD0MD7的值作为微程序的地址，打印微地址寄存器。 MLD=1、MCK有上升沿时，微地址计数器会自动加1。