实验二 通用寄存器实验

实验二通用寄存器实验

一、实验目的

1.熟悉通用寄存器的数据通路。

2.了解通用寄存器的构成和运用。

二、实验要求

掌握通用寄存器R3~R0的读写操作。

三、实验原理

实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。由四片8位字长的74LS574组成R1 R0（CX）、R3 R2（DX）通用寄存器组。图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通控制。RWR为寄存器数据写入使能，DI、OP为目的寄存器写选通。DRCK信号为寄存器组打入脉冲，上升沿有效。准双向I/O输入输出端口用于置数操作，经2片74LS245三态门与数据总线相连。

图2-3-3 通用寄存器数据通路

四、实验内容

1. 实验连线 K23~K0置“1”，灭M23~M0控位显示灯。然后按下表要求“搭接”部件控制电路。

连线 信号孔 接入孔 作用

有效电平 1 DRCK CLOCK

单元手动实验状态的时钟来源

上升沿打入 2 X2 K10(M10) 源部件译码输入端X2 三八译码 八中选一 低电平有效

3 X1 K9(M9) 源部件译码输入端X1

4 X0 K8(M8) 源部件译码输入端X0

5 XP K7(M7)

源部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址

6 SI K20(M20) 源寄存器地址：0=CX ，1=DX

7 RWR K18(M18) 通用寄存器写使能

低电平有效

8 DI K17(M17) 目标寄存器地址：0=CX ，1=DX

9

OP

K16(M16) 目标部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址

2. 寄存器的读写操作 ① 目的通路

当RWR=0时，由DI 、OP 编码产生目的寄存器地址，详见下表。

通用寄存器“手动／搭接”目的编码

目标使能

通用寄存器目的编址

功能说明 RW(K18) DI(K17) OP(K16)

T 0 0 0 ↑ R0写 0 0 1 ↑ R1写 0 1 0 ↑ R2写 0

1

1

↑

R3写

② 通用寄存器的写入

通过“I/O 输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数27h 、37h ，操作步骤如下：

通过“I/O 输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数47h 、57h ，操作步骤如下：

③ 源通路

当X2~X0=001时，由SI 、XP 编码产生源寄存器，详见下表。

通用寄存器“手动／搭接”源编码

置数 I/O=XX01h 数据来源 I/O 单元 寄存器 R0=01h K10~K7=1000

按【单拍】按钮

置数 I/O=XX11h 寄存器 R1=11h 按【单拍】按钮 K18~K16=000

K18~K16=001

置数 I/O=XX21h 数据来源 I/O 单元 寄存器 R2=21h K10~K7=1000

按【单拍】按钮

置数 I/O=XX31h 寄存器 R3=31h 按【单拍】按钮 K18~K16=010

K18~K16=011

源使能 通用寄存器源编址 功能说明

K10 K9 K8 K20 K7 X2 X1 X0

SI XP 0 0 1

0 R0送总线 0 1 R1送总线 1 0 R2送总线 1

1

R3送总线 ④ 通用寄存器的读出

关闭写使能，令K18（RWR ）=1，按下流程分别读R0、R1、R2、R3。

五 实验总结

通过本次实验了解到通用寄存器组对CPU 的重要性，同时也了解了通用寄存器的作用以及功能。在开始做实验时，不知道该如何来描述这个看起来特别复杂的通用寄存器组。但是通过解读实验原理，了解到要通过一些小的部件来组成通用寄存器组，这些简单的小部件便可组成通用寄存器组，从而支持CPU 的功能实现。

读R0 数据来源 通用寄存器 数据总线 显示R0值

K10~K8=001

K20 K7=00

读R1 数据总线 显示R1值

K20 K7=01

读R2 数据来源 通用寄存器 数据总线 显示R2值

K10~K8=001

K20 K7=10

读R3 数据总线 显示R3值

K20 K7=11