实验六.具有DMA控制功能的总线接口实验

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使用8237A可编程DMA控制器实验目的

使用8237A可编程DMA控制器实验目的

使用8237A可编程DMA控制器实验目的1、掌握8237A可编程DMA控制器和微机的接口方法。

2、学习使用8237A可编程控制器,实现数据直接快速传送的编程方法1、实验内容实验原理图如图5-26(见下页)所示,本实验学习使用8237A可编程DMA控制器进行RAM到RAM的数据传送方法。

实验中规定通道0为源地址,通道1为目的地址,通过设置0通道的请求寄存器产生软件请求,8237A响应这个软件请求后发出总线请求信号HRQ,图中8237HRQ直接连到8237A的HLDA上,相当于HRQ作为8237A的总线响应信号,进入DMA操作周期。

在8237A进行DMA传送时,当字节计数器减为0时,8237A的/EOP 引脚输出一个负脉冲,表示传送结束。

/EOP可以作为系统的外部中断信号,通过8259A控制器使CPU 判断DMA传递是否结束。

本实验中未用/EOP信号。

图中RAM 6264的地址为8000~9FFF,实验要求将RAM 6264中地址为8000~ 83FFH 的1KB数据传送到地址为9000H~93FFH的区域中去。

为了验证传送的正确性,你可在源地址(8000H~83FFH)区首末几个单元填充标志字节,传送完再检查目的地址区的相应单元的标志字节是否与填入的一样。

2、实验步骤(1)、将DMA扩展实验板按信号线的对应关系插入DVCC-8086H的Z5插座。

(2)、将DMA扩展实验板上的8237CS信号插孔和DVCC?8086H 的译码输出插孔00H-01FH相连。

(3)、打开DVCC-8086H电源,DVCC-8086H系统显示"DVCC -86H"。

(4)、运行实验程序在系统显示"DVCC-86H"状态下,按任意键,系统显示命令提示符"-" 。

按GO键,显示器显示"1000 XX"。

输入F000 :B8C0 。

按EXEC键,显示器显示"8237-1"。

实验:系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验

实验:系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验

山西大学计算机与信息技术学院实验报告为了实现对于MEM 和外设的读写操作,还需要一个读写控制逻辑,使得CPU 能控制MEM 的读写,实验中的读写控制逻辑如图 4-2 所示,由于 T3 的参与,可以保证写脉宽与 T3 时序单元的TS3 给出(时序单元的介绍见附录2)。

IOM 用来选择是对I/O 设备还是对 MEM 作,IOM=1 时对 I/O 设备进行读写操作,IOM=0 时对 MEM 进行读写操作。

RD=1 时为读,④将R0 寄存器中的数用LED 数码管显示。

先将WR、RD、IOM 分别置为1、0、1,对OUT 单元进行写操作;再将K7 置为0,打开R0 寄存器的输出;K6 置为 0,关闭 R0 寄存器的输入;LDAR 置为 0,不将数据总线的数打入地址寄存器。

连续四次点击图形界面上的“单节拍运行”按扭,观察图形界面,在T3时刻完成对OUT 单元的写入操作。

三、实验总结:1、存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上,因此需要外部总线提供数据信号以及控制信号。

2、外部总线和CPU 内总线之间通过三态门连接,同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。

而地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。

3.为了实现对于MEM 和外设的读写操作,还需要一个读写控制逻辑,使得CPU 能控制MEM和 I/O读写4、WR=0,RD=1,IOM=0时 E0 灭,表示存储器读功能信号有效。

WR=1,RD=0,IOM=0)连续按动开关ST,当指示灯显示为 T3 时刻时,E1 灭,表示存储器写功能信号有效。

WR=0,RD=1,IOM=1时,E2 灭,表示I/O 读功能信号有效。

WR=1,RD=0,IOM=1)时,观察扩展单元数据指示灯,指示灯显示为T3 时刻时,E3 灭,表示功能信号有效。

《微机原理与接口技术》实验指导书

《微机原理与接口技术》实验指导书

《微机原理与接口技术》课程实验指导书实验内容EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统简介使用说明及要求✧实验一实验系统及仪器仪表使用与汇编环境✧实验二简单程序设计实验✧实验三存储器读/写实验✧实验四简单I/0口扩展实验✧实验五8259A中断控制器实验✧实验六8253定时器/计数器实验✧实验七8255并行口实验✧实验八DMA实验✧实验九8250串口实验✧实验十A/D实验✧实验十一D/A实验✧实验十二8279显示器接口实验EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统简介使用说明及要求EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统是为微机原理与接口技术课程的教学实验而研制的,涵盖了目前流行教材的主要内容,该系统采用开放接口,并配有丰富的软硬件资源,可以形象生动地向学生展示8086及其相关接口的工作原理,其应用领域重点面向教学培训,同时也可作为8086的开发系统使用。

可供大学本科学习《微机原理与接口技术(8086)》,《单片机应用技术》等课程提供基本的实验条件,同时也可供计算机其它课程的教学和培训使用。

为配合使用EL型微机教学实验系统而开发的8086调试软件,可以在WINDOWS 2000/XP等多种操作系统下运行。

在使用本软件系统调试程序时,可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等,极大地方便了用户的程序调试。

该软件集源程序编辑、编译、链接、调试与一体,每项功能均为汉字下拉菜单,简明易学。

经常使用的功能均备有热键,这样可以提高程序的调试效率。

一、基本特点EL型微机教学实验系统是北京精仪达盛科技有限公司根据广大学者和许多高等院校实验需求,结合电子发展情况而研制的具有开发、应用、实验相结合的高科技实验设备。

旨在尽快提高我国电子科技发展水平,提高实验者的动手能力、分析解决问题能力。

系统具有以下特点:1、系统采用了模块化设计,实验系统功能齐全,涵盖了微机教学实验课程的大部分内容。

DMA实验

DMA实验
jx44b0实验系统教案dma实验dma实验dma实验dma实验jx44b0实验系统教案武汉创维特信息技术有限公司2015131提纲113322实验目的实验内容预备知识24455基础知识实验设备66实验过程77实验报告要求一实验目的实验目的?了解dma传送原理?掌握s3c44b0dma控制器的使用?掌握dma软件编程方法3二实验内容实验内容?编写单字节方式双字节方式和四字节方式常规内存拷贝及时间检测程序?编写dma方式内存拷贝及时间检测程序4?比较dma方式内存拷贝及常规内存拷贝的效率三预备知识预备知识?了解adt集成开发环境的基本功能?了解dma的原理以及处理步骤5四实验设备实验设备?jx44b0教学实验箱?adt1000仿真器和adtide集成开发环境?串口连接线6五基础知识直接数据存储dma?dma方式?当高速外设要与系统内存或者要在系统内存的不同区域之间进行大量数据的快速传送时查询方式和中断方式可能不能满足要求7?直接存储器存取dma就是为解决这个问题提出的?采用dma方式在一定时间段内由dma控制器取代cpu获得总线控制权来实现内存与外设或者内存的不同区域之间大量数据的快速传送五基础知识典型的dma控制器以下简称dmac的工作电路8五基础知识dma数据传送的工作过程?1dmac发出dma传送请求?2dmac通过连接到cpu的hold信号向cpu提出dma请求?3cpu在完成当前总线操作后会立即对dma请求做出响应9cpu的响应包括两个方面
启动DMA传输并开始计时
rZDCON0=0x1; Timer_Start(3);
23
五 基础知识
DMA的内存拷贝操作
等待传输完成,传输完成标记将在DMA中断服务程序中置位
while(zdma0Done==0);
返回当前定时计数器中的值

dma实验报告

dma实验报告

dma实验报告实验名称:DMA性能测试实验目的:1. 通过DMA性能测试,了解DMA主要性能指标的测试方法与评估标准。

2. 分析DMA主要性能指标的测试结果,优化DMA性能。

实验器材:1. PC机2. PCI-E x1拓展卡:使用基于PLX技术的高速总线接口,支持PCI Express 2.0标准,传输速率可达5Gbps。

3. DMA控制器卡:采用FPGA架构,支持高速DMA传输和中断服务。

实验步骤:1. 驱动安装:安装PCI-E x1拓展卡驱动和DMA控制器卡驱动。

2. DMA性能测试:采用自主开发的测试程序,对DMA主要性能指标进行测试。

a. 带宽测试:生成大量的数据块,使用DMA进行快速传输。

通过计算DMA传输速率,评估DMA的带宽性能。

b. 延迟测试:建立DMA中断服务程序,通过使用高精度计时器,测量DMA传输的延迟时间。

通过计算DMA延迟时间,评估DMA的实时性能。

c. 并发测试:设置多个DMA通道,建立多个DMA传输任务,同时执行多个DMA传输操作。

通过测量每个DMA通道的吞吐量,评估DMA的并发性能。

3. 分析DMA性能结果:根据测试结果,分析DMA性能瓶颈,并进行性能优化。

实验结果:1. DMA带宽测试结果:DMA带宽可达3Gbps。

2. DMA延迟测试结果:DMA传输延迟时间小于10us。

3. DMA并发测试结果:同时执行20个DMA通道,吞吐量可达60Gbps。

实验结论:通过DMA性能测试,我们了解了DMA主要性能指标的测试方法与评估标准,得出DMA带宽可达3Gbps,传输延迟时间小于10us,同时执行20个DMA通道的吞吐量可达60Gbps的结论。

在对测试结果进行分析后,我们对DMA进行了性能优化,进一步提升了DMA的性能。

参考文献:[1] 高速总线接口PLX技术资料手册。

[2] FPGA原理与编程实验教程。

总线控制实验报告

总线控制实验报告

总线控制实验报告总线控制实验报告一、引言总线控制是计算机系统中非常重要的一部分,它负责连接各个部件,实现数据传输和通信。

在本次实验中,我们将学习总线控制的基本原理和实际应用,并通过实验验证其正确性和可靠性。

二、实验目的本次实验的主要目的是掌握总线控制的工作原理和实践操作,具体包括以下几个方面:1. 理解总线控制的概念和作用;2. 学习总线控制的基本原理和工作方式;3. 掌握总线控制的实验操作方法;4. 验证总线控制的正确性和可靠性。

三、实验原理总线控制是计算机系统中的一种重要的数据传输方式,它通过一组控制信号来实现各个部件之间的通信。

总线控制主要包括以下几个方面的内容:1. 总线的定义和分类:总线是计算机系统中连接各个部件的一种通信线路,根据传输方式的不同,可以分为并行总线和串行总线;2. 总线的工作方式:总线的工作方式主要包括三种,分别是单总线、多总线和分布式总线;3. 总线控制的基本原理:总线控制通过控制信号来实现数据的传输和通信,其中包括地址信号、数据信号和控制信号等;4. 总线控制的实际应用:总线控制在计算机系统中有广泛的应用,包括内存读写、外设读写、中断处理等。

四、实验过程1. 实验准备:根据实验要求,准备好实验所需的硬件和软件环境;2. 实验设置:根据实验要求,设置好总线控制的参数和配置;3. 实验操作:按照实验步骤,进行总线控制的实验操作;4. 实验结果:记录实验过程中的数据和结果;5. 实验分析:对实验结果进行分析和总结,验证总线控制的正确性和可靠性。

五、实验结果与分析通过实验操作和数据记录,我们得到了一系列的实验结果。

通过对实验结果的分析和对比,我们可以得出以下结论:1. 总线控制可以有效地实现各个部件之间的数据传输和通信;2. 总线控制的工作原理和实际应用是相符的,验证了总线控制的正确性和可靠性;3. 实验结果的稳定性和一致性较好,说明总线控制的性能良好。

六、实验总结通过本次实验,我们深入学习了总线控制的基本原理和实际应用,掌握了总线控制的实验操作方法,并通过实验验证了总线控制的正确性和可靠性。

具有终端控制功能的总线接口实验注意事项

具有终端控制功能的总线接口实验注意事项

具有终端控制功能的总线接口实验注意事项一、实验介绍总线接口是计算机系统中重要的组成部分,它负责连接计算机系统中各种设备和部件。

其中,具有终端控制功能的总线接口更是扮演着至关重要的角色。

本文将介绍具有终端控制功能的总线接口实验注意事项。

二、实验目的通过本次实验,学生应该能够:1.了解具有终端控制功能的总线接口的工作原理;2.熟悉总线接口的使用方法;3.掌握终端控制功能在计算机系统中的应用。

三、实验步骤1.准备工作:检查实验设备是否正常运行,包括计算机主机、显示器等。

2.连接设备:将总线接口插入计算机主机相应插槽上,并连接显示器等外设。

3.开启电源:打开电源开关,确认各个指示灯正常亮起。

4.设置参数:根据需要设置参数,如波特率、数据位数等。

5.测试:进行数据传输测试,并观察测试结果是否符合预期。

四、注意事项1.安全第一:在进行实验前,务必检查设备是否正常运行,并保证操作过程中不会对人身造成危害。

2.正确连接设备:总线接口插入计算机主机相应插槽上,并连接显示器等外设时,应注意正确连接方式。

3.避免误操作:在进行实验时,应仔细阅读说明书,并按照步骤进行操作。

如有疑问,应及时向实验指导老师咨询。

4.注意数据传输测试:在进行数据传输测试时,应注意数据的准确性和完整性,并及时记录测试结果。

5.保持设备干净整洁:在使用过程中,应保持设备干净整洁,并定期清理灰尘等杂物。

6.避免长时间使用:长时间使用可能会对设备造成损坏或影响其寿命。

因此,在使用过程中应适当休息并定期检查设备状态。

五、总结通过本次实验,学生不仅能够了解具有终端控制功能的总线接口的工作原理和使用方法,还能够掌握终端控制功能在计算机系统中的应用。

同时,在实验过程中需要注意安全、正确连接设备、避免误操作、注意数据传输测试等问题。

通过认真实施以上注意事项,可以有效提高实验效果和安全性。

PC总线与AD、DA转换实验报告

PC总线与AD、DA转换实验报告

PC总线与A/D、D/A转换实验报告开课学院及实验室:学院年级、专业、班姓名学号实验课程名称计算机控制技术成绩实验项目名称PC总线与A/D、D/A转换指导老师一、实验目的1.掌握数模转换和模数转换的基本原理。

2.熟悉A/D转换和D/A转换的方法。

二、实验原理图2-1为实验原理图。

图2-1 实验原理图CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。

ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态,选通输入通道IN7。

通过电位器R给A/D变换器输入-5V~+5V的模拟电压。

8253的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D变换器。

由8255口A为输入方式。

A/D转换的数据通过A口采入计算机,送到显示器上显示,并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。

选用CPU的地址输入信号IOY0为片选信号(CS),XIOW信号为写入信号(WR),D/A变换器的口地址为00H。

调节RW即可改变输入电压,可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码,同时这个数码也是D/A变换器的输入数码。

图2-2为转换程序流程图。

图2-2 A/D、D/A转换程序流程三、使用仪器、材料1.TPCC-III计算机控制技术实验箱一台。

2. 数字式万用表一个。

3.微型计算机一台(安装“DICE计算机控制实验软件”)。

四、实验步骤步骤1:按实验接线表2-1接线。

连接好后,接通电源,然后对U21 D/A转换单元进行调零。

D/A调零在每一次进行实验以前,DAC0832必须要进行调零。

操作步骤如下:1)用通讯电缆将实验箱RS-232C串口与PC机串口相连构成计算机控制系统。

2)U21单元中的DAC0832的控制信号CS和WR端己分别接好3)开启电源,进入调试窗口,在“>”提示符下,键入A2000,启动小汇编,然后输入以下程序:0000:2000 MOV AL,800000:2002 OUT 00,AL0000:2004 INT4)连续运行以上程序G=0000:2000。

实验六 总线数据传输控制实验

实验六 总线数据传输控制实验

实验六总线数据传输控制实验一、实验目的(1)理解总线的概念,了解总线的作用和特性。

(2)掌握用总线传输数据的控制原理和方法。

二、实验原理总线是计算机的重要部件,用于计算机各部件之间的数据传输.在计算机系统中可只有一条总线,也可有多条总线,如典型的CPU内部有地址总线.数据总线和控制总线.PC机中有连接外部设备的PCI总线,连接硬盘的IDE总线,连接内存的存储器总线等.计算机系统中总线的多少和总线的宽度的大小决定着系统的性能.总线速度是指每秒时间内信号传输的次数,总线宽度是指同一时刻可传输的位数(二进制信息位数).实验台使用单总线,全部实验部件都连接在总先上,总线的宽度为8位,速度不超过10MHz.一条总线同一时刻只能只能有一个信号发射端,可以有多个信号接受端,各个部件在控制信号的协调下轮回发送信息,如果再一条总线上同一时刻出现了两个以上部件发送信息,则会引起总线工作的混乱.在实验过程中为了防止这种现象的出现,实验台设计了报警电器,一旦出现总线工作混乱的情况将马上报警.总线传输实验中使用通用寄存器(REG UNIT )部件作为数据信息的发送端和接收端1.74LS374芯片的逻辑功能通用寄存器部件(REG UNIT)以74LS374寄存器芯片作为基本单元,它是一种输入.输出数据通道分离的8位寄存器,数据输入通道从总线上接受数据,数据输出通道向总线传送数据,芯片的封装如图2-9所示,芯片各信号的逻辑功能见表2-13,各信号端功能说明如下:(1)D7-D0:数据信号输入端.(2)Q7-Q0:数据信号输出端.(3)CP:数据信号存入控制端.(4)OE:数据信号输出控制端2.通用寄存器部件(REG UNIT)的逻辑功能计算机组成实验台的通用寄存器部件(REG UNIT)由4片74LS374芯片构成4个寄存器,它们分别命名为R0,R1,R2,R3。

4片74LS374芯片的输入端并在一起通过一个总线连接器接到总线上,4个输出端并在一起通过另一个总线连接器接到总线上。

8237可编程DMA控制器实验 访问存储器

8237可编程DMA控制器实验 访问存储器

实验十八8237可编程DMA控制器实验(一)访问存储器一、实验目的⑴掌握8237可编程DMA控制器和微机的接口方法;⑵学习使用8237可编程控制器,实现数据直接快速传送的编程方法。

二、实验内容⑴本实验学习使用8237A可编程DMA控制器实现RAM到RAM的数据高速传送。

⑵实验要求将RAM61C256中地址为8000~83FFh的1KB数据传送到地址为9000~93FFh的区域中去。

三、实验电路四、实验步骤1、实验连线⑴DMA单元的IOW、IOR分别与系统单元的IOW、IOR相连,IOCS与总线单元上方的GS相连。

⑵DMA单元的MWR、MRD分别与系统单元的MEW、MER相连,MACS与02门电路的①脚相连,02门电路的②脚、③脚分别接A15、GND。

⑶DMA单元的PCLK接微机单元控制信号PCLK。

⑷用三根8芯扁平电缆将DMA单元的数据总线D0~D7、地址总线A0~A7、地址总线A8~A15与系统的数据总线、地址总线相连。

2、LED环境⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”,装载实验所需的代码程序。

⑵在“P.”状态下键入3900,按“EXEC”执行,显示器将显示“8237-1 good”,表示传送完毕。

⑶在“P.”状态下键入8000,按“EXEC”执行,显示器将循环显示“DMA 8237-1 good”,运行源程序区程序。

⑷在“P.”状态下键入9000,按“EXEC”执行,显示器亦将循环显示“DMA 8237-1 good”,验证目标程序区程序。

3、PC环境在与PC联机状态下,编译、连接、下载PH88\he18.asm,用连续方式运行程序。

4、观察运行结果显示器应循环显示“DAM 8237-1 good”,若显示正确,即说明DMA传送的结果正确。

本实验完毕。

5、终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”,使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。

;使用8237可编程DMA控制器实验;程序功能:将8000H开始的程序移动到9000H存储器单元;连续运行:当显示"8237 good"表示8237正常结束;程序验证:按实验系统RESET复位键,输入9000,按EXEC键; 若LED能循环显示 "DMA","8237-1","good"; 则表明DMA传送正确,本实验结束。

8237 DMA控制器应用实验报告

8237 DMA控制器应用实验报告

学生实验报告实验课名称:微机原理与接口技术实验项目名称:8237 DMA控制器应用专业名称:计算机科学与技术班级:学号:学生姓名:教师姓名:年月日一、实验目的1.掌握8237DMA控制器工作原理;2.掌握8237芯片应用编程。

二、实验系统中的8237的连接三、实验结果与分析;DMA传输实验.386P;***************根据CHECK配置信息修改下列符号值******************* IOY0 EQU 0C000H ;IOY0起始地址MY0_H EQU 0DFH ;片选MY0起始地址的最高位字节MY0_M EQU 00H ;片选MY0起始地址的次高位字节MY0_L EQU 0000H ;片选MY0起始地址的低两位字节;***************************************************************** MY8237_0 EQU IOY0+00H*4 ;通道0当前地址寄存器MY8237_1 EQU IOY0+01H*4 ;通道0当前字节计数寄存器MY8237_2 EQU IOY0+02H*4 ;通道1当前地址寄存器MY8237_3 EQU IOY0+03H*4 ;通道1当前字节计数寄存器MY8237_8 EQU IOY0+08H*4 ;写命令寄存器/读状态寄存器MY8237_9 EQU IOY0+09H*4 ;请求寄存器MY8237_B EQU IOY0+0BH*4 ;工作方式寄存器MY8237_D EQU IOY0+0DH*4 ;写总清命令/读暂存寄存器MY8237_F EQU IOY0+0FH*4 ;屏蔽位寄存器ATDW EQU 92h ;存在的可读写数据段属性值ATCE EQU 98h ;存在的只执行代码段属性值Desc STRUCLimitL DW 0 ;段界限(BIT0-15)BaseL DW 0 ;段基地址(BIT0-15)BaseM DB 0 ;段基地址(BIT16-23)Attributes DB 0 ;段属性LimitH DB 0 ;段界限(BIT16-19)(含段属性的高4位)BaseH DB 0 ;段基地址(BIT24-31)Desc ENDSDSEG SEGMENT USE16GDT LABEL BYTEID1 DESC <0FFFFH,0FFFFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH>SCODE DESC <0FFFFH,CSEG,,ATCE,,>DATAD DESC <2000H,MY0_L,MY0_M,A TDW,,MY0_H> ;目的数据段描述符GDTLEN = $-GDTSCODE_SEL = SCODE-GDTDATAD_SEL = DATAD-GDTID2 DESC <0FFFFH,0FFFFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH >ID3 DESC <0FFFFH,0FFFFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH >DSEG ENDSDSEG1 SEGMENT USE16TDATA DD 00000000H,11111111H, 22222222H, 33333333HD1LEN =$-1DSEG1 ENDSCSEG SEGMENT USE16ASSUME CS:CSEGSTART PROC;以下为实验的编程部分MOV DX,MY8237_D ;写总清命令OUT DX,ALMOV DX,MY8237_0 ;写通道0当前地址寄存器MOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_2 ;写通道1当前地址寄存器MOV AL,0CHOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_1 ;写通道0当前字节计数寄存器MOV AL,0BHOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_3 ;写通道1当前字节计数寄存器MOV AL,0BHOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_B ;写通道0工作方式寄存器MOV AL,88HOUT DX,ALMOV AL,85H ;写通道1工作方式寄存器OUT DX,ALMOV DX,MY8237_8 ;写命令寄存器MOV AL,81HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_F ;写屏蔽位寄存器MOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,MY8237_9 ;写请求寄存器MOV AL,04HOUT DX,ALINT 0FFHSTART ENDPCLEN =$-1CSEG ENDSEND START四、实验体会DMA是一种外设与存储器或者存储器与存储器之间直接传输数据的方式.在进行DMA存取时,CPU让出总线控制权,不再采用输入、输出指令的方法进行数据存取,而用一个专门的硬件控制电路控制外设与存储器或存储器与存储器之间直接交换数据,减少了中间环节,从而提高传送速度和CPU的效率。

计组

计组
第六章 输入输出系统........................................................... 69 6.1 典型 I/O 接口 8253 扩展设计实验......................................... 69 6.2 带中断处理能力的模型机设计实验 ......................................... 74 6.3 带 DMA 控制功能的模型机设计实验......................................... 85
第七章 精简指令系统计算机..................................................... 91 7.1 计算机的指令系统 ....................................................... 91 7.2 基于 RISC 技术的模型计算机设计实验 .................................... 92 7.3 完整指令集的 RISC 模型计算机设计实验................................... 98
附件 1 键、指示灯说明.......................................................... 131 1 指示灯.................................................................. 131 2 按 键.................................................................. 132
第九章 流水线处理机.......................................................... 121 9.1 流水线的原理及基本思想 ................................................ 121 9.1.1 流水的基本概念 .................................................. 121 9.1.2 流水的特点..................................................... 122 9.1.3 相关处理....................................................... 122 9.2 基于流水技术的模型计算机设计实验 ..................................... 123

总线控制实验实验报告

总线控制实验实验报告

总线控制实验实验报告总线控制实验实验报告引言总线控制是计算机科学领域中的一个重要概念,它指的是计算机内部各个组件之间进行通信和数据传输的方式。

在本次实验中,我们将通过实际操作来深入了解总线控制的原理和实现方法。

实验目的本次实验的主要目的是掌握总线控制的基本原理和实现方法。

通过搭建实验平台,我们将学习如何设置总线控制器、编写控制程序,并进行数据传输和通信测试。

实验步骤1. 实验准备在开始实验之前,我们需要准备一台计算机、一块开发板、一根数据线和一些其他必要的硬件设备。

确保所有设备都连接正确,并且软件环境已经配置完成。

2. 设置总线控制器首先,我们需要在开发板上设置总线控制器。

根据实验要求,我们可以选择不同的总线控制器类型和参数设置。

在设置过程中,我们需要注意总线的带宽和传输速率,以确保数据传输的稳定性和效率。

3. 编写控制程序接下来,我们需要编写控制程序来实现数据传输和通信功能。

通过控制程序,我们可以指定数据的读取和写入操作,以及数据的传输方式和目的地。

在编写控制程序时,我们需要考虑数据的格式和编码方式,以及错误处理和异常情况的处理方法。

4. 数据传输和通信测试完成控制程序的编写后,我们可以进行数据传输和通信测试。

通过向特定的地址写入数据,然后从相应的地址读取数据,我们可以验证总线控制器的正确性和可靠性。

同时,我们还可以测试数据传输的速度和稳定性,以及通信功能的正常性。

实验结果与分析通过实验,我们可以得到一些有关总线控制的重要结果和分析。

首先,我们可以通过数据传输和通信测试的结果来评估总线控制器的性能和稳定性。

如果数据传输速度较慢或者通信功能无法正常工作,可能是由于总线控制器设置不当或者控制程序编写错误导致的。

其次,我们还可以通过实验结果来了解总线控制的原理和实现方法。

通过观察数据的传输和通信过程,我们可以深入了解总线控制的工作原理和数据传输的过程。

实验总结总线控制是计算机科学领域中的一个重要概念,它在计算机内部的各个组件之间起着关键的作用。

实验六-8237DMA传输实验-

实验六-8237DMA传输实验-

实验六-8237DMA传输实验-计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术课程名称微机原理与接口技术项目名称 8237DMA传输实验班级学号姓名同组人员无实验日期 2016/06/28一、实验目的与要求了解8237的内部结构、工作原理;了解8237与8088的接口逻辑;掌握使用8237,实现DMA传输数据二、实验逻辑原理图与分析2.1 画实验逻辑原理图808682372.2 逻辑原理图分析本次实验是将DS:3000H~37FFH内数据通过DMA方式传输给DS:6000H~67FFH,并对DS:3000H~37FFH与,6000H~67FFH作比较,故8237中断控制实验需要8237A芯片,8282地址锁存器,用于8086CPU与8237A芯片地址线的连接,8286收发器用于8086CPU与8237A芯片数据线的连接,通过地址译码器实现片选信号(CS)的选通。

本次实验是利用DMA方式完成内存到内存的传送。

8237是一个高性能可编程DMA控制器,它允许DMA传输速度高达1.6MB/s。

8237有4个独立的DMA通道;具有具有三种基本的传送方式:单字节、数据块、请求传送;具有从存储器到存储器的传送功能;两种通道优先权管理方式:固定优先级和循环优先级;可以级联多个8237A。

三、程序分析3.1、程序功能将DS:3000H~37FFH内数据通过DMA方式传输给DS:6000H~67FFH,并对DS:3000H~37FFH与DS:6000H~67FFH作比较3.2、程序分析在对DMA控制器初始化之前,将禁止DMA操作以及复位,控制寄存器的端口地址为08H,复位寄存器的端口地址为0DH禁止M→M 停止8251A工作MOV AL,04H ;04H=0000 0100 控制字D2=1 停止8251A工作 Mov dx,DMAaddr+8OUT DX,AL ;禁止DMA操作MOV AL,00 ;mov dx,DMAaddr+0dhOUT DX,AL清除先、后寄存器的作用:写入存储器起始地址或字节计数器初值之前,清除先、后寄存器,可以先写入地址,后写高地址,端口地址0CHMov al,00hmov dx,DMAaddr+0chOUT DX,AL ;清除先/后寄存器将通道0的地址寄存器设置为存储器源数据区地址:3000H,通道0的当前地址寄存器的端口地址为00HMOV DX,DMAaddr+0 ;源启始地址3000HMOV AL,0OUT DX,ALMOV AL,30HOUT DX,AL通道1的地址寄存器存放存储器目标地址:6000H, 通道1的当前地址寄存器的端口地址为02HMOV DX,DMAaddr+2MOV AL,0OUT DX,ALMOV AL,60H ;目的启始地址6000HOUT DX,AL向通道1的字节计数器写入传送的字节数: 7FFH,端口地址为03HMOV DX,DMAaddr+3MOV AL,0FFHOUT DX,ALMOV AL,07HOUT DX,AL ;按照先写低地址,在写高地址的格式写入字节数7FFH写入控制通道0的工作方式,由方式控制字低两位(00)表示通道号,方式寄存器的端口地址为0BH,写方式字Mov dx,DMAaddr+0bhMOV AL,88HOUT DX,AL ;通道0方式字写入控制通道1的工作方式,由方式控制字低两位(01)表示通道号,方式寄存器的端口地址为0BH,写方式字MOV AL,85HOUT DX,AL ;通道1方式字mov dx,DMAaddr+0fhMOV AL,0CHOUT DX,AL ;允许通道0、通道1; in al,dx ;读暂存寄存器mov dx,DMAaddr+09h允许M→M之间传送MOV AL,04HOUT DX,AL ;允许DMA操作mov dx,DMAaddr+08h读状态寄存器,测试通道1的字节寄存器是否为0 ,若是则传送完毕,否则,继续查询,端口地址为08H状态寄存器star2: in al,dxTEST AL,03Hjz star2 ;等待DMA结束; mov dx,DMAaddr+0dh读通道1当前字节计数器是否为FFFFH若是则,真正的传送完毕,否则从新开始传送,结束的原因可能是外部信号#EOPmov dx,DMAaddr+3IN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXCMP AX,0FFFFHJNZ star1四、实验数据和结果分析4.1 实验结果数据DS:3000H~37FFH 存储器内的数据分别为:FF、FE、FD.........00HDS:6000H~67FFH 存储器内的数据分别为:FF、FE、FD.........00H4.2 结果数据分析根据8237DMA传输方式的工作原理:当8237作为主模块时,CPU暂停对总线的控制权,8237取得总线的控制权,控制外设与存储器之间进行高速的数据传输,无需CPU干涉;当8237作为从片时,即作为一个接口电路,CPU向其写入内存传送区的首地址、传送字节数和控制字。

实验4(D-A接口实验)

实验4(D-A接口实验)

实验4:D/A接口实验一、实验目的学习D/A转换原理掌握MAX504 D/A转换芯片的使用方法掌握不带有D/A的CPU扩展D/A功能的主要方法了解D/A驱动程序加入内核的方法二、实验内容学习D/A接口原理,了解实现D/A系统对于系统的软件和硬件要求。

阅读MAX504芯片文档,掌握其使用方法。

三、预备知识有C语言基础掌握在Linux下常用编辑器的使用掌握Makefile 的编写和使用掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程四、实验设备及工具硬件:UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G以上。

软件:PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0+MINICOM+ARM-LINUX开发环境五、实验原理1、D/A转换器D/A转换器的内部电路构成无太大差异,一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。

大多数D/A转换器由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。

按数字输入值切换开关,产生比例于输入的电流(或电压)。

电压输出型(如TLC5620)电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的,但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。

直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载,由于无输出放大器部分的延迟,故常作为高速D/A转换器使用。

电流输出型(如THS5661A)电流输出型D/A转换器很少直接利用电流输出,大多外接电流—电压转换电路得到电压输出,后者有两种方法:一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换,二是外接运算放大器。

用负载电阻进行电流—电压转换的方法,虽可在电流输出引脚上出现电压,但必须在规定的输出电压范围内使用,而且由于输出阻抗高,所以一般外接运算放大器使用。

此外,大部分CMOS DA转换器当输出电压不为零时不能正确动作,所以必须外接运算放大器。

当外接运算放大器进行电流电压转换时,则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同,这时由于在D/A转换器的电流建立时间上加入了运算放入器的延迟,使响应变慢。

DSP实验6——内存与SDRAM间的二维DMA通信

DSP实验6——内存与SDRAM间的二维DMA通信

实验6——内存与SDRAM间的二维DMA通信1. 实验目的了解DMA通信基本原理,掌握内存与SDRAM间二维DMA通信方式及相关控制方法。

2.实验原理:二维DMA将存储区中的数据块作为一个数据阵列进行传输,有利于执行矩阵操作的DSP算法。

若要进行二维DMA传输,对DX、DY寄存器都要进行设置,同时在DP寄存器中使能二维DMA(第27位)。

DX增量寄存器(DX低16位)保存的是偏移值,此值加上当前地址后指向X 维的下一数据元素(下一内循环首址),DX计数寄存器(DX高十六位)保存在X 维方向(循环内部)需要传输的字数,传输一次减一,可以指示当前行中待传输的字数。

DY增量寄存器保存的是Y维方向(外循环)的偏移值,此值加上当前地址可以指示Y维方向上下一个数据元素(下外循环的首址)。

DY计数寄存器初始值是Y 维的传输单元数(外循环次数),每当DX计数器减少至零时,其值才减一。

当Y 计数寄存器内容减为零时,DMA传输完成。

二维DMA的具体执行过程:1〉输出保存在TCB DI寄存器中的当前地址,启动一个DMA存储器周期;2〉在此周期内,将TCB DX增量寄存器中的值与当前DI寄存器中的当前地址相加,产生下一个要访问的数据元素地址,同时更新DI寄存器的值;3〉DX计数器的值减一,然后跳回第二步执行,直至DX计数器值减为零;4〉DX计数器减为零后,DX计数器被重新加载原来的初始值;5〉DY增量寄存器的值加到DI寄存器中的当前地址;6〉DY计数寄存器内容减一,然后从第二步继续开始执行,直至DY计数器减少至零,完成二维DMA传输。

3.相关寄存器说明:TCB寄存器TCB寄存器是一个128位的四字组寄存器,由DI、DX、DY和DP寄存器组成:a)DI是DMA索引寄存器,包括了将要发送或者接收的数据的源地址或者目的地址,既可以指向内部存储器又可以指向外部存储器,也可指向链路口b)DX包含了一个16位(高)的计数值和一个16位的修改量,若使能了二维DMA则该寄存器保存的只是X方向的计数值和修改量c)DY与DX结合一起使用,保存了Y方向上的16位计数值和16位修改量。

DMA控制实验

DMA控制实验

*实验十二 8237DMA控制器实验一、实验目的和要求1.掌握DMA工作方式的原理及DMA控制器8237的编程使用方法。

2.进一步掌握静态存贮器6264芯片的使用方法。

二、实验内容编写程序,使用DMA通道进行RAM到RAM的数据传送。

将6264中0000:8000-0000:80FF 地址的数据传送至0000:9000-0000:90FF中。

连接一片6264芯片到实验系统总线上,使用户能利用扩展的6264来保存数据(能读能写)。

并接通8237DMA芯片,直接完成经6264写入一段数据,将0000:8000H-0000:80FFH 填入A-Z循环的一串字母功能。

三、实验仪器、设备(软、硬件)及仪器使用说明1.硬件环境:PC机一台 + 微机原理及接口实验箱一台2.软件环境:1)微机在Windows98环境、Windows2000环境、Windows XP环境下均可以进行2)在WindowsXP环境下运行SAC-86S系统集成软件,在其窗口编辑、编译、连接、下载、调试程序。

四、实验原理CPU传送数据是通过数据总线一个字节一个字节取数并传送到需要的地方去,CPU需要取出和执行一系列指令,每一个字节都数据都必须经过CPU的累加器才能输入输出,这就从根本上限制了数据传送的速度。

为了解决这一数据传送的瓶颈,提出了在外设和内存之间直接地传送数据的方式就是DMA方式。

1.DMA(Direct Memory Access)。

DMA是一种不需要CPU干预的利用8237DMA芯片可以直接传送数据到内存,CPU只起动而不干预这一传送过程,同时整个传送过程只由硬件完成而不需要软件介入,传送数据的速率很高。

2.DMAC(Direct Memory Access Controlor)。

DMAC是控制存储器和外设之间高速传送数据的硬件电路,是一种完成直接数据传送的专用处理器,它必须能够取代CPU和软件在程序控制传送中的各项功能。

实验六 串口DMA实验

实验六 串口DMA实验

实验六串口DMA实验一、实验目的进一步掌握串口编程,理解DMA传送原理,进一步学习DMA编程。

DMA简介:DMA用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。

无需CPU任何干预,通过DMA数据可以快速地移动。

这就节省了CPU的资源来做其他操作。

STM32 最多有2 个DMA 控制器(DMA2 仅存在大容量产品中),DMA1 有7 个通道。

DMA2 有5个通道。

每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。

还有一个仲裁器来协调各个DMA 请求的优先权。

表1 DMA1通道分配表2 DMA2通道分配二.实验内容1.采用DMA方式实现串口数据的接收(连续收到8个字节产生DMA接收完成中断)。

2.将任务1中接收到的数据采用DMA方式由原串口发送回去。

实现思路:1)先在DMA通道分配表中找到串口3发送分配到哪个DMA通道(DMA1 通道2)2)对DMA1 通道2进行正确配置3)注意,配置完后不要使能该DMA通道,数据接收完后使能(即收完数据后才执行DMA发送数据动作),数据发送完毕后将该DMA通道禁止4)配置USART3发送数据采用DMA方式5)中断配置及中断服务程序编写。

三.实验设备硬件部分:采用软件仿真实现软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、串口调试助手、VSPD。

四.实验步骤1采用软件仿真,串口工具安装及配置参考实验四2编写主程序代码,设置串口、DMA3编写中断服务程序代码4编译、调试代码5记录实验过程,撰写实验报告五.实验结果及测试画出程序流程图,写出实验结果。

六、实验说明1. 实验板电路原理图、硬件接口请参见《2012单片机应用系统实验箱电路》,实验前请务必查看!2. STM32 标准外围固件库在“STM32相关开发工具+文档\固件库\”。

关于如何使用STM32 标准固件库建立工程,请参阅第一章第三小节。

3. 核心参考程序参考附录对应部分,对于不认识的寄存器请参考“stm32f10x参考手册(第十版).pdf”,该文件在“STM32相关开发工具+文档\参考资料\”目录下。

dma实验报告

dma实验报告

dma实验报告DMA实验报告引言:DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是计算机系统中的一种数据传输方式,它可以在不占用CPU资源的情况下,直接将数据从外设传输到内存或从内存传输到外设。

本实验旨在探究DMA技术的原理、应用以及性能优势,并通过实际操作验证其效果。

一、DMA技术的原理DMA技术的核心原理是通过配置DMA控制器,使其能够独立地进行数据传输,而无需CPU的干预。

在数据传输过程中,DMA控制器与CPU并行工作,大大提高了数据传输的效率。

DMA技术的实现主要依赖于以下几个组件:1. DMA控制器:负责管理和控制数据传输的硬件模块,可通过配置寄存器来设置传输模式、源地址、目的地址等参数。

2. DMA通道:用于连接外设和DMA控制器,通过DMA通道可以实现数据在外设和内存之间的直接传输。

3. DMA请求信号:外设通过发送DMA请求信号来请求DMA控制器进行数据传输。

4. DMA完成信号:DMA控制器在数据传输完成后会发送DMA完成信号给外设,以通知其传输结束。

二、DMA技术的应用DMA技术在计算机系统中有广泛的应用,其中一些典型的应用包括:1. 磁盘读写:DMA技术可以实现高速磁盘读写操作,提高数据传输速度,减少CPU的负担。

2. 图形处理:在图形处理中,DMA技术可以实现图像数据的快速传输,使得图形渲染更加流畅。

3. 网络数据传输:DMA技术可以提高网络数据传输的效率,加快数据接收和发送的速度。

4. 音视频处理:DMA技术可以实现音视频数据的高速传输,提高音视频处理的实时性和流畅度。

三、DMA技术的性能优势相比于传统的CPU中断方式,DMA技术具有以下几个明显的性能优势:1. 提高数据传输速度:DMA技术可以实现数据的直接传输,减少了CPU的干预,大大提高了数据传输的速度。

2. 减少CPU占用率:DMA技术可以在数据传输过程中不占用CPU资源,使得CPU能够更加专注于其他任务的处理。

计算机组成原理实验报告(系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验)

计算机组成原理实验报告(系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验)

计算机组成原理实验报告(系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验)池州学院数学计算机科学系实验报告专业:计算机科学与技术班级:实验课程:计算机组成原理姓名:学号:实验室:硬件实验室同组同学:实验时间: 20xx年5月29日指导教师签字:成绩:系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验一实验目的和要求1.理解总线的概念及其特性。

2.掌握控制总线的功能和应用。

二实验环境PC机一台,TD-CMA 实验系统一套三实验步骤及实验记录按图连接电路首先将时序与操作台单元的开关KK1、KK3置为‘运行’档,开关KK2置为‘单拍’档,按动CON单元的总清按钮CLR,并执行下述操作。

① 对MEM进行读操作(WR=0,RD=1,IOM=0),此时E0灭,表示存储器读功能信号有效。

② 对MEM进行写操作(WR=1,RD=0,IOM=0),连续按动开关ST,观察扩展单元数据指示灯,指示灯显示为T3时刻时,E1灭,表示存储器写功能信号有效。

③ 对I/O进行读操作(WR=0,RD=1,IOM=1),此时E2灭,表示I/O读功能信号有效。

④ 对I/O进行写操作(WR=1,RD=0,IOM=1),连续按动开关ST,观察扩展单元数据指示灯,指示灯显示为T3时刻时,E3灭,表示I/O写功能信号有效。

四实验结果与分析第二篇:计算机组成原理实验4.2_实验报告 1900字学生报告实验学院:软件学院专业:软件工程年级:2010级学号:24320102202460 学生姓名:高伟同组学生姓名:何建明实验课程名称:计算机组成原理实验实验名称:具有中断控制功能的总线接口实验指导教师:曾文华、蔡艺军、廖凌宇实验时间:2012.4.9 19:00--21:00 实验地点:漳州校区生化楼603 20xx年4月18日一、实验目的与要求1.掌握中断控制信号线的功能和应用2.掌握在系统总线上设计中断控制信号线的方法二、实验设备1、TD-CMA教学实验系统1台(通过USB串行接口与PC微机相连)2、PC微机1台三、实验原理为了实现中断控制,CPU 必须有一个中断使能寄存器,并且可以通过指令对该寄存器进行操作.设计下述中断使能寄存器,其原理如图 4-2-1 所示.其中 EI 为中断允许信号,CPU 开中断指令 STI 对其置 1,而 CPU 关中断指令CLI 对其置0.每条指令执行完时,若允许中断,CPU 给出开中断使能标志 STI,打开中断使能寄存器,EI 有效.EI 再和外部给出的中断请求信号一起参与指令译码,使程序进入中断处理流程.本实验要求设计的系统总线具备有类 X86 的中断功能,当外部中断请求有效,CPU 允许响应中断,在当前指令执行完时,CPU 将响应中断.当CPU 响应中断时,将会向8259 发送两个连续的INTA 信号,请注意,8259 是在接收到第一个 INTA 信号后锁住向 CPU 的中断请求信号INTR(高电平有效) ,并且在第二个 INTA 信号到达后将其变为低电平(自动 EOI 方式) ,所以, 中断请求信号 IR0 应该维持一段时间,直到 CPU 发送出第一个 INTA 信号,这才是一个有效的中断请求.8259 在收到第二个 INTA 信号后,就会将中断向量号发送到数据总线,CPU 读取中断向量号,并转入相应的中断处理程序中.在读取中断向量时,需要从数据总线向CPU 内总线传送数据.所以需要设计数据缓冲控制逻辑,在INTA 信号有效时,允许数据从数据总线流向 CPU 内总线.其原理图如图 4-2-2 所示.其中 RD 为 CPU 从外部读取数据的控制信号.1图 4-2-1 中断使能寄存器原理图图 4-2-2 数据缓冲控制原理图在控制总线部分表现为当 CPU 开中断允许信号 STI 有效,关中断允许信号 CLI 无效时,中断标志 EI 有效,当 CPU 开中断允许信号 STI 无效,关中断允许信号 CLI 有效时,中断标志 EI 无效.EI 无效时,外部的中断请求信号不能发送给 CPU.四、实验步骤1、实验接线:图实验接线图(时序与操作台单元)KK+-------INT(控制单元)(控制单元)INTA’-----------K5(CON单元)(控制单元)CLI---------------K6(CON单元)(控制单元)STI---------------K7(CON单元)2、实验步骤:(1)对总线进行置中断操作(K6=1,K7=0),观察控制总线部分的中断允许指示灯EI,此时EI亮,表示允许响应外部中断。

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进行DMA操作时,外设向DMAC(DMA控制机)发出DMA传送请求,DMAC通过总线上的HOLD信号向CPU提出DMA请求。CPU在完成当前总线周期后对DMA请求做出响应。CPU的响应包括两个方面,一方面让出总线控制权,一方面将有效的HALD信号加到DMAC上,通知DMAC可以使用总线进行数据传输。此时DMAC进行DMA传输,传输完成后,停止向CPU发ห้องสมุดไป่ตู้OLD信号,撤消总线请求,交还总线控制权。CPU在收到无效的HOLD信号后,一方面使HALD无效,另一方面又重新开始控制总线,实现正常的运行。
②然后将CON单元的K7置为1,连续按动时序与操作台单元的开关ST,T4时刻控制总线的指示灯HALD为亮,继续按动开关ST,发现控制总线单元的时钟信号指示灯T1——T4保持不变,说明CPU的时钟被锁死。此时XMRD为高阻态,相应的指示灯E0亮。使用万用表测量数据总线和地址总线左侧的芯片74LS245的使能控制信号(第19脚),发现电压为高,说明总线和CPU的连接被阻断。
6、按动开关ST,发现控制总线单元的时钟信号指示灯T1——T4保持不变,说明CPU的时钟被锁死。此时XMRD为高阻态,相应的指示灯E0亮。
2、实验步骤:
按照图6-2实验接线图进行连线。
(2)具体操作步骤如下:
①将时序与操作台单元的开关KK1、KK3置为‘运行’档,开关KK2置为‘单拍’档,按动CON单元的总清按钮CLR,将CON单元的WR、RD、IOM分别置为“0”、“1”、“0”,此时XMRD为低,相应的指示灯E0灭。使用电压表测量数据总线和地址总线左侧的芯片74LS245的使能控制信号(第19脚),发现电压为低,说明数据总线和地址总线与CPU连通。
3、实验结果:
步骤一(V)
步骤二(V)
步骤三(V)
74LS245(数据总线边上)
-0.26
4.13
-0.26
74LS245(地址总线边上)
-0.10
2.65
-0.10
三、实验总结:
1.CPU的响应包括两方面:
(1)让出总线控制权
(2)将有效的HALD信号加到DMAC上,通知DMAC可以
使用总线进行数据传输。
4、当HALD信号无效时,总线上输出的存储器读信号XMRD为有效态“0”,当HALD信号有效时,总线上输出的存储器读信号XMRD为高阻态。
5、XMRD为低时,相应的指示灯E0灭。使用电压表测量数据总线和地址总线左侧的芯片74LS245的使能控制信号(第19脚),发现电压为低,说明数据总线和地址总线与CPU连通。
在本实验中,控制缓冲由写在16V8芯片中的组合逻辑实现,数据缓冲和地址缓冲由数据总线和地址总线左侧的74LS245实现。以存储器读信号为例,体现HALD信号对控制总线的控制。
首先模拟CPU给出存储器读信号(置WR、RD、IOM分别为0、1、0),,当HALD信号无效时,总线上输出的存储器读信号XMRD为有效态“0”,当HALD信号有效时,总线上输出的存储器读信号XMRD为高阻态。可以自行设计其余的控制信号验证实验。
1、实验原理:
有一类外设在使用时需要占用总线,其典型代表是DMA控制机。在使用这类外设时,总线的控制权要在CPU和外设之间进行切换,这就需要总线具有相应的信号来实现这种切换,避免总线竞争,使CPU和外设能够正常工作。下面以DMA操作为例,设计相应的总线控制信号线。实验原理图如图6-1所示。
图6-1实验原理图
③将CON单元的K7置为0,按动时序与操作台单元的开关ST,当时序信号走到T4时刻时,控制总线的指示灯HALD为灭,继续按动开关ST,发现控制总线单元的时钟信号指示灯T1——T4开始变化,说明CPU的时钟被接通。此时XMRD受CPU控制,恢复有效为低,相应的指示灯E0灭。使用万用表测量数据总线和地址总线左侧的芯片74LS245的使能控制信号(第19脚),发现电压为低,说明总线和CPU恢复连通。
山西大学计算机与信息技术学院
实验报告
姓名
学号
专业班级
2011级计算机科学与技术
课程名称
计算机组成原理课程设计
实验日期
成绩
指导教师
批改日期
实验名称
实验六.具有DMA控制功能的总线接口实验
一、实验目的:
(1)掌握DMA控制信号线的功能和应用。
(2)掌握在系统总线上设计DMA控制信号线的方法。
二、实验内容:
如图6-1所示,在每个机器周期的T4时刻根HOLD信号来判断是否有DMA请求,如果有,则产生有效的HALD信号,HALD信号一方面锁死CPU的时钟信号,使CPU保持当前状态,等待DMA操作的结束。另一方面使控制缓冲、数据缓冲、地址缓冲都处于高阻状态,隔断CPU与外总线的联系,将外总线交由DMAC控制。当DMA操作结束后,DMAC将HOLD信号置为无效,DMA控制逻辑在T4时刻将HALD信号置为无效,HALD信号一方面打开CPU的时钟信号,使CPU开始正常运行。另一方面把控制缓冲、数据缓冲和地址缓冲交由CPU控制,恢复CPU对总线的控制权。
2.CPU在收到无效的HOLD信号时,一方面使HALD无效,另一方面,重新开始控制总线,实现正常运行。
3.在每个机器周期的T4时刻根据,HOLD信号来判断是否有DMA请求,如果有,则产生有效的HALD信号。
HALD信号一方面锁死CPU的时钟信号,使CPU保持当前状态,等待DMA操作的结束。
另一方面使控制缓冲、数据缓冲、地址缓冲都处于高阻状态,隔断CPU与外总线的联系,将外总线交由DMAC控制。
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