计算机组成原理实验-数据通路实验

计算机组成原理课程实验报告

9.5 数据通路实验

*名：***

学号：

系别：计算机工程学院

班级：网络工程1班

指导老师：

完成时间：

评语：

得分：

一、实验类型

本实验类型为验证型+分析型+设计型

二、实验目的

1.进一步熟悉计算机的数据通路

2.将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块连接,构成新的数据通路.

3.掌握数字逻辑电路中的一般规律,以及排除故障的一般原则和方法.

4.锻炼分析问题和解决问题的能力,在出现故障的情况下,独立分析故障现象,并排除故障.

三、实验设备

1、TEC-5实验系统一台

2、双踪示波器一台

3、逻辑测试笔一支

四、实验电路

数据通路实验电路图如图9.7所示。它是将双端口存储器模块和双端口通用寄存器堆模块连接在一起形成的。存储器的指令端口(右端口)不参与本次实验。通用寄存器堆连接运算器模块，本次实验涉及其中的DRl。

由于双端口存储器是三态输出，因而可以直接连接到DBUS上。此外，DBUS还连接着通用寄存器堆。这样，写入存储器的数据由通用寄存器提供，从RAM中读出的数据也可以放到通用寄存器堆中保存。

本实验的各模块在以前的实验中都已介绍，请参阅前面相关章节。注意实验中的控制信号与模拟它们的开关K0~K15的连接。

五、实验任务

1、将实验电路与控制台的有关信号进行连接。

2、用8位数据开关SW7-SW0向RF中的四个通用寄存器分别置入以下数据：RO=0FH，R1=0F0H，R2=55H，R3=0AAH。

3、用8位数据开关向AR送入地址0FH,然后将R0中的数据0FH写入双端口存储器中.用同样的方法,依次将R1,R2,R3中的数据分别置入RAM的0F0H,55H,0AAH单元.

4、分别将RAM的0AAH单元数据写入R0,55H单元数据写入R1,0F0H单元数据写入R2,0FH单元数据写入R3.然后将R0-R3中的数据读出,验证数据的正确性,并记录数据.

六、实验要求

1、做好实验预习，掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器堆的功能特性和使用方法。

2、写出实验报告，内容是：

（1）实验目的。

（2）写出详细的实验步骤、记录实验数据及校验结果。

（3）其他值得讨论的问题。

七、实验步骤和实验结果

实验步骤（一）——向RF中的四个通用寄存器分别置入数据如下数据：

R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.

首先将DP开关置1，DB开关置0，编程开关打到正常。

控制台的有关信号线路连接如下所示：

数据通路SW-BUS# LDRi WR0 WR1 RD0 RD1 RS-BUS# LDAR# RS0

电平开关K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8

数据通路RS1 CEL# LR/W# RAM-BUS# LDDR1 ALU-BUS# M S0 S1

电平开关K9 K10 K11 K12 K13 K14 GND GND GND

数据通路S2 S3 Cn# CER#

电平开关GND GND VCC VCC

向RF中的四个通用寄存器分别置入数据R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.

控制银角的连线和开关设置如下：

数据通路SW-BUS# LDRi WR0 WR1 RS-BUS# LDAR# CEL# LR/W# RAM-BUS# LDDR1 ALU-BUS# 电平开关K0 K1 K2 K3 K6 K7 K10 K11 K12 K13 K14

1、将数据0FH 置入到通用寄存器R0中

拨动SW7-SW0开关，设置输入的数据0FH,如下所示：

按QD ，数据0FH 已经写入到了通用寄存器R0中

同理，将数据0F0H, 55H, 0AAH 分别写入到通用寄存器R1、R2、R3中的操作与上述类似，其中开关K2、K3的作用是用来选择RO~R3之中的一个寄存器。

在本实验中，K2=0,K3=0表示选择了寄存器R0，K2=1,K3=0表示选择了寄存器R1，K2=0,K3=1表示选择了寄存器R2，K2=1,K3=1表示选择了寄存器R3，只要改变K2和K3的电平与SW7-SW0开关即可。

实验步骤（二）——用8位数据开关向AR 送入地址，然后将数据写入双端口存储器中 1、向地址寄存器AR 送入地址0FH ，拨动数据通路开关如下：

拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0FH,如下所示：

按QD ，地址0FH 将写入到地址寄存器AR 中 将数据0FH 写入到双端口存储器中

将寄存器R0中的数据0FH

写入到双端口存储器RAM 中的0FH 单元中，拨动数据通路开关

如下：

按动QD,寄存器R0中的数据0FH已经写入到双端口存储器RAM中的0FH单元中

DBUS显示情况： 0000 1111

2、向地址寄存器AR送入地址0F0H，拨动数据通路开关如下：

拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址0F0H,如下所示：

按QD，地址0F0H将写入到地址寄存器AR中

将数据0F0H写入到双端口存储器中

将寄存器R1中的数据0F0H写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中，拨动数据通路开关如下：

按动QD,寄存器R1中的数据0F0H已经写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中DBUS显示情况： 1111 0000

3、向地址寄存器AR送入地址55H，拨动数据通路开关如下：

拨动SW7-SW0开关，设置输入的地址55H,如下所示：