TEC-8运算器组成实验

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五、实验任务 1．用双踪示波器和逻辑测试笔测试节拍脉冲
信号T1、T2、T3。 2．对下述7组数据进行加、减、与、或运算。 ⑴A=0F0H, B=10H ⑸A=0FFH, B=0AAH ⑵A=10H, B=0F0H ⑹A=55H, B=0AAH ⑶A=03H, B=05H ⑺A=0C5H, B=61H ⑷A=0AH, B=0AH
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它由2片GAL22V10组成，产生节拍脉冲T1、T2、 T3，节拍电位W1、W2、W3，以及中断请求信 号ITNQ。主时钟MF采用石英晶体振荡器产生的 1MHz时钟信号。T1、T2、T3的脉宽为1 µS。一 个机器周期包含一组T1、T2、T3。
当DP=1时，处于单微指令运行方式，每按一次 QD按钮，只产生一组T1、T2、T3；当DP=0时， 处于连续运行方式，每按一次QD按钮，开始连续 产生T1、T2、T3，直到按一次CLR按钮或者控制 器产生STOP信号为止。
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数码管
交通灯 喇叭
逻辑笔
电源 指示 LOG
硬布线/独立/微程序转换
VGA 接口
微程序控制器 单片机
LED 显示
运算器
存储器
EPM7128
VCC GND
时钟源
电位 器
单脉冲
时序
操作 模式
数据开关
电平控制信号开关
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控制转换开关、指示灯 微命令指示灯
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MF周期1μS，占空比50%，T1~T3的脉宽1μS。微指令周期3μS。
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TEC-8模型计算机框图
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TEC-8 模型计算机主时钟MF 的频率为1MHz，执行 一条微指令需要3 个节拍脉冲T1、T2、T3。TEC-8 模型计算机时序采用不定长机器周期，绝大多数指 令采用2 个机器周期W1、W2， 少数指令采用一个 机器周期W1 或者3 个机器周期W1、W2、W3。
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名称
加法 减法
助记符 功 能
ADD Rd, Rs Rd ← Rd + Rs SUB Rd, Rs Rd ← Rd - Rs
指令格式
IR(7-4) IR(3-2) IR(1-0)
0001
Rd
Rs
0010
Rd
Rs
逻辑与 AND Rd, Rs Rd ← Rd and Rs 0011
1. 运算器部分测试报告(芯片及硬件电路分析、测 试方案详解、测试数据及分析、实验结论）。 2. 存储器部分测试报告(芯片及硬件电路分析、 测试方案详解、测试数据及分析、实验结论）。 3. 数据通路完整测试报告(电路分析、测试方案 详解、测试数据及分析，实验结论） 4. 实验心得
二． 微程序控制器及CPU取指综合测试报告
双端口寄存器 组7064
微程序控制器E2PROM 单片机89S52
P字段、微地址
编程开关、
指示灯
指示灯、复位、插座
运算器74LS181
双端口RAM7132
DBUS ALU A,B C Z PC 、AR、IR、INS
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时钟源、时序脉冲产生和译码，启停逻辑等 ； 提供CPU周期所需的时序信号，取指并执行指令。
0111 1000
offset offset
无条件转移 JMP [Rd]
PC ← Rd
1001
Rd
XX
输出
OUT Rs
DBUS ← Rs
1010
XX
Rs
中断返回
IRET
返回断点
1011
XX
XX
关中断
DI
禁止中断
1100
XX
XX
开中断
EI
允许中断
1101
XX
XX
停机
STP
暂停运行
1110
XX
XXΒιβλιοθήκη TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室
1. 微程序控制器部分测试报告(芯片及硬件电路分析、 微指令格式分析、流程图测试详解）。 2. 模型机CPU取指测试报告(整体框图分析、测试程序 分析、测试过程及结果详解、实验结论）。 3. 中断测试报告(硬件中断原理分析、测试程序分析、 执行及结果分析，实验结论） 4. 实验心得。
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1 1 0 双端口存储器实验
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数据通路实验
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一、实验类型 原理+分析 二、实验目的 ⑴熟悉逻辑测试笔的使用方法。 ⑵熟悉TEC-8模型计算机的节拍脉冲T1、T2、
T3； ⑶熟悉双端口通用寄存器组的读写操作； ⑷熟悉运算器的数据传送通路； ⑸验证74181的加、减、与、或功能； ⑹按给定的数据，完成几种指定的算术、逻辑
Rd
Rs
加1
INC Rd
Rd ← Rd + 1
0100
Rd
XX
取数
LD Rd, [Rs]
Rd ← [Rs]
0101
Rd
Rs
存数
ST Rs, [Rd]
Rs → [Rd]
0110
Rd
Rs
C条件转移 Z条件转移
JC addr JZ addr
C=1，则 PC←@ + offset
Z=1，则 PC←@ + offset
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1.硬连线: 硬连线控制器产生控制信号
2.独 立: 开关产生控制信号
3.微程序: 微程序控制器产生控制信号
控制转换开关实现控制信号的切换。
操作模式开关 操作模式
实验功能
SWC、SWB、SWA 0 0 0
启动程序运行
001
写存储器
010
读存储器
011
读寄存器
100
写寄存器
SWC、SWB、SWA 1 0 1 运算器组成实验
运算。
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三、实验设备 TEC-8实验系统 1台 TDS1001数字存储示波器 1台 UT60A数字万用表 1块 逻辑测试笔（在TEC-8实验台上） 1支 四、实验电路
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TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室
北京邮电大学 计算机学院实验中心
系统结构实验室
2016年3月
TEC-8实验系统简介 运算器组成实验 双端口存储器实验 数据通路实验 微程序控制器实验 CPU组成与机器指令的执行 中断原理实验
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交两份综合实验报告： 一． 数据通路综合测试报告