计算机组成原理TEC-4实验手册(含实验步骤)完整6个实验-三个程序设计

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TEC-4计算机组成原理实验系统(教师指导书)

TEC-4计算机组成原理实验系统(教师指导书)

TEC—4计算机组成原理实验系统教师实验指导书清华大学科教仪器厂2004年11月1目录基本实验运算器组成实验 13 双端口存储器原理实验 18 数据通路组成实验 22 微程序控制器组成实验 28 CPU组成和机器指令执行实验 40 中断原理实验 45第三节双端口存储器原理实验一、实验目的(1)了解双端口静态随机存储器IDT7132的工作特性及使用方法。

(2)了解半导体存储器怎样存储和读出数据。

(3)了解双端口存储器怎样并行读写,产生冲突的情况如何。

二、实验电路图7示出了双端口存储器的实验电路图。

这里使用了一片IDT7132(U36)(2048 X 8位),两个端口的地址输入A8—A10引脚接地,因此实际使用存储容量为256字节。

左端口的数据部分连接数据总线DBUS7—DBUS0,右端口的数据部分连接指令总线INS7—INS0。

一片GAL22V10(U37)作为左端口的地址寄存器(AR1),内部具有地址递增的功能。

两片4位的74HC298(U28、U27)作为右端口的地址寄存器(AR2H、AR2L),带有选择输入地址源的功能。

使用两组发光二极管指示灯显示地址和数据:通过开关IR/DBUS切换显示数据总线DBUS和指令寄存器IR的数据,通过开关AR1/AR2切换显示左右两个端口的存储地址。

写入数据由实验台操作板上的二进制开关SW0—SW7设置,并经过SW_BUS三态门74HC244(U38)发送到数据总线DBUS上。

指令总线INS上的指令代码输出到指令寄存器IR(U20),这是一片74HC374。

存储器IDT7132有6个控制引脚:CEL#、LRW、OEL#、CER#、RRW、OER#。

CEL#、LRW、OEL#控制左端口读、写操作,CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作。

CEL#为左端口选择引脚,低有效。

当CEL# =1 时,禁止左端口读、写操作;当CEL# =0 时,允许左端口读、写操作。

TEC4计算机组成原理实验系统教师指导书

TEC4计算机组成原理实验系统教师指导书

TEC—4计算机组成原理实验系统教师实验指导书清华大学科教仪器厂2004年11月目录基本实验运算器组成实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ13 双端口存储器原理实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ18 数据通路组成实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ22 微程序控制器组成实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ28 CPU组成和机器指令执行实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ40 中断原理实验ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ45第三节双端口存储器原理实验一、实验目的(1)了解双端口静态随机存储器IDT7132的工作特性及使用方法。

(2)了解半导体存储器怎样存储和读出数据。

(3)了解双端口存储器怎样并行读写,产生冲突的情况如何。

二、实验电路图7示出了双端口存储器的实验电路图。

这里使用了一片IDT7132(U36)(2048 X 8位),两个端口的地址输入A8—A10引脚接地,因此实际使用存储容量为256字节。

左端口的数据部分连接数据总线DBUS7—DBUS0,右端口的数据部分连接指令总线INS7—INS0。

一片GAL22V10(U37)作为左端口的地址寄存器(AR1),内部具有地址递增的功能。

两片4位的74HC298(U28、U27)作为右端口的地址寄存器(AR2H、AR2L),带有选择输入地址源的功能。

使用两组发光二极管指示灯显示地址和数据:通过开关IR/DBUS切换显示数据总线DBUS和指令寄存器IR的数据,通过开关AR1/AR2切换显示左右两个端口的存储地址。

写入数据由实验台操作板上的二进制开关SW0—SW7设置,并经过SW_BUS三态门74HC244(U38)发送到数据总线DBUS上。

指令总线INS上的指令代码输出到指令寄存器IR(U20),这是一片74HC374。

存储器IDT7132有6个控制引脚:CEL#、LRW、OEL#、CER#、RRW、OER#。

计算机组成原理实验四

计算机组成原理实验四
同时,这个地址就自然(zìrán)的成为这条(机器)指令的 二进制数表达形式,它就是指导书87页表中的“机器码1”。这 个机器码将按用户程序的编写顺序存放在“指令存储器”EM中, 等待PC寄存器的调用。
IBUS 2 IBUS 3
Vcc
Ck IREN RST
P0 Q0 P1 Q1 P2 Q2 P3 Q3
精品资料
三. 实验过程(guòchéng)举例
实验任务:查看指令F8的各微指令的编码(biān mǎ),推断F8的功能,然后将 其改为:“A+IN+Cy”后右移一位的值送OUT。
1、查看指令F8的各微指令的编码(biān mǎ) 由于指令(最低2位置0)是其微程序的入口地址,所以在μEM中,在Adr字段送
A0单元(dānyuán)),则在Adr下打入A0, DB下打入F8。
B.在微程序存储器μEM模式下,输入此指令对应的四条微指令,即在 Adr下打入F8,MH、MM、ML下打入FFFF0F;按NX键进入F9地址, 打入FFDEBC,FA为CBFFFF,FB为FFFFFF。
C.在内部寄存器μpc模式下赋值、执行 给μpc打入值 (如00(任意取指指令)), PC(A0),A(11), W IN:22H(K16--K23), 第一步取指 (STEP) 取指令F8 第二步实现功能(STEP) IN送W(22) 第三步实现功能 (STEP) A(11)+W(22)+Cy R门为19,再按一次STEP。则OUT寄存器中为19。
CEP
CET 161
CLK PE TC MR
IBUS 4 IBUS 5 IBUS 6 IBUS 7
P0 Q0 P1 Q1 P2 Q2 P3 Q3
CEP CET
161
Cபைடு நூலகம்K

TEC-4计算机组成实验系统

TEC-4计算机组成实验系统

中国地质大学计算机组成原理实验报告姓名:刘欣凯班级:192102-21学院:计算机学院学号:20101003356日期:2011年12月指导老师:刘超课程设计组成一:实验介绍及原理;二:实容验内及实验报告;三:心得体会;实验内容:1:数据通路组成实验;2:常规型微程序控制组成实验;3:CPU组成与机器指令执行实验;4:中断原理实验实验报告组成:1:实验目的;2:实验设备;3:实验电路;4:实验任务;5:实验数据;一、实验介绍及原理一:TEC-4 计算机组成实验系统简介TEC-4计算机组成实验系统由清华同方教学仪器设备公司研制。

它是一个典型的计算机模型实验仪器,可用于将大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验。

该仪器将提高学生的动手能力就,提高学生对计算机整体和各组成部分的理解,提高学生对计算机系统的综合设计能力。

二:TEC-4计算机组成实验系统的组成1.控制台2.数据通路3.控制器4.用户自选器件实验区5.时序电路6.电源部分三:时序发生器时序发生器器产生计算机模型的时序。

TEC-4计算机组成原理实验的时序电路如图一,电路采用2片GAL22V10(U6,U7),可产生两级等间隔时序新号T1-T4和W1-W4。

其中一个W由一轮T1-T4循环组成,相当于一个微指令周期;而一轮W1-W4循环可供硬连线控制器执行一条机器指令。

CLR#为复位新号,低有效。

试验仪处于任何状态下令CLR#=0,都会使时序发生器和微程序控制器复位;CLR#=0时,则可以正常运行。

TJ是停机新号,是控制器的输出新号之一。

连续运行时,如果控制信号停机=1,会使机器停机,停止发送时序脉冲,从而暂停程序。

QD是启动信号,是运行程序的标志。

DP,DZ,DB是来自控制台的开关信号。

DP表示单拍,当DP=1时,每次只执行一条微指令;DZ表示单指,当DZ=1时,每次只执行一条机器指令;当DP,DB,DZ都为0时,机器连续运行。

(完整版)《计算机组成原理》实验指导书

(完整版)《计算机组成原理》实验指导书

《计算机组成原理》实验指导书目录第一部分EL-JY-II计算机组成原理实验系统简介 (1)第二部分使用说明及要求 (5)实验一运算器实验 (12)实验二移位运算实验 (24)实验三存储器实验和数据通路实验 (29)实验四微程序控制器的组成与实现实验 (36)实验五微程序设计实验 (45)实验六、简单实验计算机组成与程序运行实验 (53)实验七、带移位运算实验计算机组成与程序运行实验 (65)实验八、复杂实验计算机组成与程序运行实验 (77)实验九、实验计算机的I/O实验 (93)实验十、总线控制实验(选做) (103)实验十一、可重构原理计算机组成实验(选做) (105)实验十二、简单中断处理实验(选做) (110)实验十三、基于重叠和流水线技术的CPU结构实验(选做) (116)实验十四、RISC模型机实验(选做) (122)第一部分EL-JY-Ⅱ计算机组成原理实验系统简介EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统是为计算机组成原理课的教学实验而研制的,涵盖了目前流行教材的主要内容,能完成主要的基本部件实验和整机实验,可供大学本科、专科、成人高校以及各类中等专业学校学习《计算机组成原理》、《微机原理》和《计算机组成和结构》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。

一、基本特点:1、本系统采用了新颖开放的电路结构:(1)、在系统的总体构造形式上,采用“基板+ CPU板”的形式,将系统的公共部分,如数据的输入、输出、显示单片机控制及与PC机通讯等电路放置在基板上,它兼容8位机和16位机,将微程序控制器、运算器、各种寄存器、译码器等电路放在CPU板上,而CPU板分为两种:8位和16位,它们都与基板兼容,同一套系统通过更换不同的CPU板即可完成8位机或16位机的实验,用户可根据需要分别选用8位的CPU 板来构成8位计算机实验系统或选用16位的CPU板来构成16位计算机实验系统;也可同时选用8位和16位的CPU板,这样就可用比一套略多的费用而拥有两套计算机实验系统,且使用时仅需更换CPU板,而不需做任何其它的变动或连接,使用十分方便。

CCT-IV计算机组成原理实验指导书

CCT-IV计算机组成原理实验指导书

CCT-IV计算机组成原理实验指导书目录实验一运算器实验 (3)(一) 算术逻辑运算实验 (3)(二) 进位控制实验 (7)(三) 移位运算实验 (10)实验二存储器实验 (12)实验三微控器实验 (16)实验四基本模型机设计与实现 (23)实验五带移位运算的模型机的设计与实现 (30)实验六复杂模型机的设计与实现 (37)实验七可重构原理计算机组成设计实验 (46)实验八扩展8255并行口实验 (52)实验九PLD应用实验 (57)实验一运算器实验(一)算术逻辑运算实验一. 实验目的1. 掌握简单运算器的数据传送通路。

2. 验证运算功能发生器( 74LS181)的组合功能。

二. 实验设备CCT-IV计算机组成原理教学实验系统一台,排线若干。

三. 实验内容1. 实验原理实验中所用的运算器数据通路图1-1所示。

其中运算器由两片74LS181以并/串形成构成8位字长的ALU。

运算器的输出经过一个三态门(74LS245)和数据总线相连,运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器(74LS373)锁存,锁存器的输入连至数据总线,数据开并(“INPUT DEVICE”)用来给出参与运算的数据,并经过一三态门(74LS245)和数据总线相连,数据显示灯(“BUS UNIT”)已必数据总线相连,用来显示数据总线内容。

图中已将用户需要连接的控制信与用圆圈标明(其他实验相同,不再说明),其中除T4为脉冲信与,其它均为电平信号。

由于电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”的相应时序信号引出端,因此,在进行实验时,只需将“W/R UNIT”的T4接至“STATE UNIT”的微动开关KK2的输出端,按动微动开关,即可获得实验所需的单脉冲,而S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B各电平控制信号用“SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟,其中Cn、ALU-B、SW-B为电低电平有效,LDDR1、LDDR2为高电平有效。

计算机组成原理实验(接线、实验步骤)方案

计算机组成原理实验(接线、实验步骤)方案

实验一运算器[实验目的]1.掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理;2.熟悉简单运算器的数据传送通路;3.验证实验台运算器的8位加、减、与、直通功能;4.验证实验台4位乘4位功能。

[接线]功能开关:DB=0 DZ=0 DP=1 IR/DBUS=DBUS接线:LRW:GND(接地)IAR-BUS# 、M1、M2、RS-BUS#:接+5V控制开关:K0:SW-BUS# K1:ALU-BUSK2:S0 K3:S1 K4:S2K5:LDDR1 K6:LDDR2[实验步骤]一、(81)H与(82)H运算1.K0=0:SW开关与数据总线接通K1=0:ALU输出与数据总线断开2.开电源,按CLR#复位3.置数(81)H:在SW7—SW0输入10000001→LDDR2=1,LDDR1=0→按QD:数据送DR2置数(82)H:在SW7—SW0输入10000010→LDDR2=0,LDDR1=1→按QD:数据送DR1 4.K0=1:SW开关与数据总线断开K1=1:ALU输出与数据总线接通5. S2S1S0=010:运算器做加法(观察结果在显示灯的显示与进位结果C的显示)6.改变S2S1S0的值,对同一组数做不同的运算,观察显示灯的结果。

二、乘法、减法、直通等运算1.K0K1=002.按CLR#复位3.分别给DR1和DR2置数4.K0K1=115. S2S1S0取不同的值,执行不同的运算[思考]M1、M2控制信号的作用是什么?运算器运算类型选择表选择操作S2 S1 S00 0 0 A&B0 0 1 A&A(直通)0 1 0 A+B0 1 1 A-B1 0 0 A(低位)ΧB(低位)完成以下表格ALU-BUS SW-BUS# 存储器内容S2S1S0 DBUS C输入时:计算时:DR1:01100011DR2:10110100(与)DR1:10110100DR2:01100011(直通)DR1:01100011DR2:01100011(加)DR1:01001100DR2:10110011(减)DR1:11111111DR2:11111111(乘)实验二双端口存储器[实验目的]1.了解双端口存储器的读写;2.了解双端口存储器的读写并行读写及产生冲突的情况。

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理 实验报告

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程,通过学习该课程,我们可以深入了解计算机的工作原理和内部结构。

本次实验旨在通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解,并掌握一些基本的计算机硬件知识。

实验目的:1. 理解计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等;2. 掌握计算机的运行原理,了解指令的执行过程;3. 学习使用计算机组成原理实验箱,进行实际的硬件连接和操作。

实验过程:1. 实验一:组装计算机本次实验中,我们需要从零开始组装一台计算机。

首先,我们按照实验指导书的要求,选择合适的硬件组件,包括主板、CPU、内存、硬盘等。

然后,我们将这些硬件组件逐一安装到计算机箱中,并连接好电源线、数据线等。

最后,我们将显示器、键盘、鼠标等外设连接到计算机上。

2. 实验二:安装操作系统在计算机组装完成后,我们需要安装操作系统。

本次实验中,我们选择了Windows 10作为操作系统。

首先,我们将Windows 10安装盘插入计算机的光驱中,并重启计算机。

然后,按照安装向导的指引,选择安装语言、时区等相关设置。

最后,我们根据自己的需求选择安装方式,并等待操作系统安装完成。

3. 实验三:编写并执行简单的汇编程序在计算机组装和操作系统安装完成后,我们需要进行一些简单的编程实验。

本次实验中,我们选择了汇编语言作为编程工具。

首先,我们编写了一个简单的汇编程序,实现两个数相加的功能。

然后,我们使用汇编器将程序翻译成机器码,并将其加载到计算机的内存中。

最后,我们通过调试器来执行这个程序,并观察程序的执行结果。

实验结果与分析:通过本次实验,我们成功地组装了一台计算机,并安装了操作系统。

在编写并执行汇编程序的实验中,我们也成功地实现了两个数相加的功能。

通过观察程序的执行结果,我们发现计算机能够按照指令的顺序逐条执行,并得到正确的结果。

这进一步加深了我们对计算机的工作原理的理解。

计算机组成原理实验系统(学生用书)

计算机组成原理实验系统(学生用书)

计算机组成原理实验指导(学生用书)天津城建学院计算机系2003年9月第一节 TEC—4计算机组成原理实验系统TEC—4计算机组成原理实验系统由北京邮电大学计算机学院、清华同方教学仪器设备公司、深圳拓普威电子技术有限公司联合研制。

它是一个8位计算机模型实验系统,可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验,对提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力都会有很大帮助。

一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点1.计算机模型简单、实用,运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。

2.计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制,能够实现流水控制。

3.控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。

4.寄存器堆由1片ispLSI1016组成,运算器由1片ispLSI1024组成,设计新颖。

5.实验台上包括了1片在系统编程芯片ispLSI1032,学生可用它实现硬布线控制器。

6.该系统能做运算器组成、双端口存储器、数据通路、微程序控制器、中断、CPU组成与机器指令执行、流水微程序控制器、硬布线控制器、流水硬布线控制器等多种实验。

7.电源部分采用模块电源,重量轻,具有抗电源对地短路能力。

8.采用自锁紧累接接线方式,接线可靠。

二、TEC—4计算机组成原理实验系统的组成TEC—4计算机组成原理实验系统由下述六部分组成:1.控制台2.数据通路3.控制器4.用户自选器件试验区5.时序电路6.电源部分下面分别对各组成部分予以介绍。

三、电源电源部分由一个模块电源、一个电源插座、一个电源开关和一个红色指示灯组成。

电源模块通过四个螺栓安装在实验台下面。

它输出+5V电压,最大负载电流3安培,内置自恢复保险功能,具有抗+5V对地短路能力。

电源插座用于接交流220伏市电,插座内装有保险丝。

电源开关用于接通或者断开交流220伏市电。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

一、实验装置组成(一)硬件部分实验装置是为计算机组成原理的工作流程专门设计的。

它能够让学生通过手动和自动的操作弄清和掌握计算机工作的基本原理。

程序实验主要包括:数据传输程序各种运算程序控制转移程序数码转换程序(二)软件部分软件系统由编辑程序、编译程序、程序执行、调式程序几个部分组成,完成由源程序输入、语法分析排错、指令汇编、应用程序调试的全过程。

二、软件使用说明(一)界面说明软件系统采用集成化的窗口,各种软件功能分类设置在程序中,软件系统的主窗口界面如上图所示,现将界面各组成部位说明如下:1 ——寄存器在程序执行过程中,观察各寄存器的值2 ——存储器在程序执行过程中,观察各存储器的值3 ——信息显示当前指令对应的微程序4 ——编辑源程序从汇编状态或运行状态返回到编辑源程序状态5 ——汇编对编辑好的源程序进行汇编连接6 ——程序复位让程序指针指向程序的第一条指令7 ——运行运行已通过汇编连接的程序8 ——停止停止程序的运行9 ——单步单步运行程序(逐条指令执行)10 ——单拍单拍运行程序(逐条微指令执行)11 ——设置/取消断点设置/取消断点,调试程序时用12 ——连接/断开串行口连接/断开串行口,连通/断开程序和模型机通信13 ——源程序编辑区在该区域内编辑源程序14 ——寄存器/存储器显示区显示各寄存器/存储器的值15 ——微程序显示区显示当前指令对应的微程序(二)编辑程序编辑源程序采用文本的编辑方式,按照给定的模型机指令系统,用汇编语言格式编(三)汇编程序汇编程序先对源程序进行语法检查,排除源程序中的语法错误,再将源程序编译为机器码,在调试的窗口中显示指令行、机器码、助记符等信息。

(四)运行方式程序的运行有单拍、单步和连续执行三种方式。

单拍方式是逐条执行微程序中的微指令,屏幕显示信息(微指令、积存器和存储器状态)与实验板显示信息(微指令对应的数据流向以及相应的控制信号)互相配合,可以将单拍微指令执行的结果从不同角度显示出来,以便观察。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告
实验目的:
本实验的目的是通过进行计算机组成原理实验,深入理解计算机的基本组成和工作原理,掌握计算机硬件与软件之间的协同工作方式。

实验设备:
1. 计算机主机
2. 键盘
3. 鼠标
4. 显示器
实验步骤:
1. 打开计算机主机,并接通电源。

2. 等待计算机启动完毕,进入操作系统界面。

3. 输入用户名和密码,登录系统。

4. 在桌面上打开文本编辑器,并新建一个文档。

5. 在文档中输入一段文字,并保存文件。

6. 打开浏览器,进入互联网页面。

7. 在浏览器中输入搜索词语,并点击搜索按钮。

8. 查看搜索结果,并点击其中一个链接。

9. 在打开的页面上点击按钮或链接,进行相应操作。

10. 关闭浏览器。

11. 关闭文本编辑器,保存文档。

12. 关闭计算机主机。

实验结果:
通过完成以上步骤,我们成功地进行了计算机组成原理实验。

在电脑启动后,我们登录系统并使用了各种软件和外部设备。

计算机可以顺利地接收我们的指令,并作出相应的操作。

我们也能够通过互联网浏览页面,并进行搜索和点击链接操作。

实验总结:
通过本次实验,我们更加深入地理解了计算机的组成和工作原理。

计算机是由硬件和软件组成,硬件包括主机、键盘、鼠标、显示器等,软件包括操作系统、文本编辑器、浏览器等。

计算机的各个组件通过协同工作,实现了我们对计算和信息的处理。

掌握计算机组成原理对于我们更好地使用计算机和理解计算机科学的发展趋势具有重要意义。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告实验名称:计算机组成原理实验报告摘要:本实验旨在通过对计算机组成原理的实际操作,加深对计算机硬件组成和工作原理的理解。

通过实验,我们深入学习了计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器(内存和外存)、输入输出设备等,并通过实际操作和数据收集,探究了这些组成部分的工作原理和性能评估。

1. 引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,它涉及到计算机硬件的基本组成和工作原理。

通过实验,我们可以更深入地了解计算机的内部结构和工作原理,加深对计算机组成原理的理解。

2. 实验目的本实验的目的是通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解,具体目标包括:- 理解计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器(内存和外存)、输入输出设备等;- 掌握计算机组成部分的工作原理,包括指令执行过程、数据传输过程等;- 学习使用性能评估工具,对计算机组成部分进行性能评估;- 分析实验结果,总结实验中的问题和经验。

3. 实验设备和材料- 计算机硬件:包括主机、显示器、键盘、鼠标等;- 实验软件:计算机组成原理实验软件;- 实验材料:实验指导书、实验报告模板等。

4. 实验方法4.1 实验步骤本实验分为以下几个步骤:1) 打开计算机并登录操作系统;2) 启动计算机组成原理实验软件;3) 根据实验指导书的要求,完成实验任务;4) 记录实验过程中的关键数据和观察结果;5) 关闭计算机组成原理实验软件;6) 关机并退出操作系统。

4.2 实验内容本实验包括以下几个内容:1) CPU性能评估:通过实验软件模拟CPU的运行过程,使用性能评估工具记录CPU的运行时间、指令执行速度等关键数据,并进行分析和比较。

2) 存储器性能评估:通过实验软件模拟存储器的读写过程,使用性能评估工具记录存储器的读写速度、延迟等关键数据,并进行分析和比较。

3) 输入输出设备性能评估:通过实验软件模拟输入输出设备的工作过程,使用性能评估工具记录输入输出设备的响应时间、传输速度等关键数据,并进行分析和比较。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告引言:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程之一,通过实验可以更好地理解和掌握计算机的组成原理。

本篇实验报告将介绍我们在计算机组成原理实验中所进行的实验内容和实验结果。

实验一:逻辑门电路设计在这个实验中,我们学习了逻辑门电路的设计和实现。

通过使用门电路,我们可以实现与门、或门、非门等基本逻辑运算。

我们首先学习了逻辑门电路的真值表和逻辑代数的基本运算规则,然后根据实验要求,使用逻辑门电路设计了一个简单的加法器电路,并通过仿真软件进行了验证。

实验结果表明,我们设计的加法器电路能够正确地进行二进制数的加法运算。

实验二:数字逻辑电路实现在这个实验中,我们进一步学习了数字逻辑电路的实现。

通过使用多路选择器、触发器等数字逻辑元件,我们可以实现更复杂的逻辑功能。

我们首先学习了多路选择器的原理和使用方法,然后根据实验要求,设计了一个4位二进制加法器电路,并通过数字逻辑实验板进行了搭建和测试。

实验结果表明,我们设计的4位二进制加法器能够正确地进行二进制数的加法运算。

实验三:存储器设计与实现在这个实验中,我们学习了存储器的设计和实现。

存储器是计算机中用于存储和读取数据的重要组成部分。

我们首先学习了存储器的基本原理和组成结构,然后根据实验要求,设计了一个简单的8位存储器电路,并通过实验板进行了搭建和测试。

实验结果表明,我们设计的8位存储器能够正确地存储和读取数据。

实验四:计算机硬件系统设计与实现在这个实验中,我们学习了计算机硬件系统的设计和实现。

计算机硬件系统是计算机的核心部分,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。

我们首先学习了计算机硬件系统的基本原理和组成结构,然后根据实验要求,设计了一个简单的计算机硬件系统,并通过实验板进行了搭建和测试。

实验结果表明,我们设计的计算机硬件系统能够正确地进行指令的执行和数据的处理。

结论:通过这些实验,我们深入学习了计算机组成原理的相关知识,并通过实践掌握了计算机组成原理的基本原理和实现方法。

计算机组成原理实验指导书

计算机组成原理实验指导书

《计算机组成原理》实验指导书邵作之陇东学院二零零七年四月前言1.实验总体目标通过实验进一步深入理解课堂教学内容,切实掌握计算机各功能模块的工作原理,相互联系和来龙去脉。

完整地建立起计算机的整机概念。

⒉适用专业计算机科学与技术、软件工程⒊先修课程数字逻辑与数字系统设计⒋实验课时分配⒌实验环境TEC-4计算机组成实验系统1台,示波器1台,逻辑笔1个。

⒍实验总体要求以TEC-4计算机组成实验系统为样机,通过各单元实验分析计算机各基本组成模块的实际构造方法,深入理解各模块的工作原理,不仅要深入体会各模块的工作原理,同时要特别重视对“时序”概念的理解。

要切实体会时序的实现方法以及对模块功能的重要作用。

要做到对各单元模块工作原理的基础上,⒎本实验的重点、难点及教学方法建议本实验的重点:理解与掌握控制器的工作原理与结构特点。

本实验的难点:数据通路与控制器之间的关系,指令流程在处理器的分析与设计中的作用,控制器各部件。

教学方法的建议:应注意要求学生认真完成基础的单元实验,引导学生把实验中所遇到的电路结构与数字电路的知识相结合。

确保对实验内容的切实理解。

目录实验一、运算器组成实验 4 实验二双端口存储器原理实验8 实验三数据通络组成实验11 实验四常规型微程序控制器组成实验14 实验五CPU组成与机器指令执行实验22 实验六中断原理实验24 附录1 TEC-4计算机组成原理实验系统简介27 附录1:第一节TEC-4计算机组成原理实验系统特点27 附录1:第二节TEC-4计算机组成原理实验系统的组成27 附录1:第三节电源27 附录1:第四节时序发生器27 附录1:第五节数据通路28 附录1:第六节控制器32 附录1:第七节控制台33 附录1:第八节用户自选器件实验区35 附录2 红华5020B示波器简要说明36实验一运算器组成实验一、实验目的1、熟悉、掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理。

2、熟悉简单运算器的数据传送通路。

计算机组成原理实验系统TEC4详细资料

计算机组成原理实验系统TEC4详细资料

计算机组成原理实验系统TEC4详细资料▲ 技术性能及特点1. 采用单板式结构、计算机模型简单、实用。

计算机模型分为数据通路、控制器(包括时序电路)、控制台、用户自定义区四部分,划分清晰。

各部分之间采用可插、拔的导线连接,接线采用自锁紧累接方式,接线可靠。

2. 指令系统采用4位操作码,容纳16条指令,已实现了加、减、与、乘、存数、取数、转移、条件转移、停机、开中断和中断返回12条指令,其他4条指令备用。

3. 数据通路采用双端口存储器作为主存,实现了数据总线和指令总线双总线体制,能实现指令流水性能。

4. 运算器采用一片ispLSI1024实现,寄存器堆采用一片ispLSI1016实现,设计新颖。

运算器能完成加、减、乘、与、直通五种运算。

实现硬件乘法是本机的一大特色;寄存器堆内含4个8位寄存器,实现两个端口读、一个端口写操作。

5. 控制器有微程序控制器和组合逻辑控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。

出厂时提供的是微程序控制器。

学生可用自己设计的控制器代替微程序控制器,设计的控制器可以是常规控制器,也可以是流水控制器。

6. 实验台上提供了一片在系统编程器件ispLSI1032,学生在PC机设计好组合逻辑控制器方案后下载到ispLSI1032中,ispLSI1032就构成了新的控制器。

控制器的设计并实现对提高计算机综合设计能力会有很大帮助。

7. 时序电路由一个1MHz晶体振荡器和2片GAL22V10组成。

一条微程序分为4拍。

一条组合逻辑指令由4个周期组成,1个周期由4拍组成。

8. 控制台包含8个数据开关,用于置数功能;16个双位开关,用于置信号电平;28个LED指示灯,用于显示地址、数据、微指令、进位和中断允许。

控制台有复位、启动、和中断三个单脉冲发生器,有单拍、单步、单指令三个开关。

控制台有5种操作:写存储器,读存储器,读寄存器,写寄存器,启动程序运行。

9. 用户自选器件实验区,供做中、小规模器件实验使用。

计算机组成原理TEC-4实验手册(含实验步骤)完整6个实验-三个程序设计

计算机组成原理TEC-4实验手册(含实验步骤)完整6个实验-三个程序设计
7.地址寄存器AR1和AR2
地址寄存器AR1(U37)和AR2(U27、U28)提供双端口存储器的地址。AR1是1片GAL22V10,具有加1功能,提供双端口存储器左端口的地址。AR1从数据总线DBUS接收数据。AR1的控制信号是LDAR1和AR1_INC。当AR1_INC = 1时,在T4的上升沿,AR1的值加1;当LDAR1 = 1时,在T4的上升沿,将数据总线DBUS的数据打入地址寄存器AR1。AR2由2片74HC298组成,有两个数据输入端,一个来自程序计数器PC,另一个来自数据总线DBUS。AR2的控制信号是LDAR2和M3。M3选择数据来源,当M3 = 1时,选中数据总线DBUS;当M3 = 0时,选中程序计数器PC。LDAR2控制何时接收地址,当LDAR2 = 1时,在T2的下降沿将选中的数据源上的数据打入AR2。
一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点
1.计算机模型简单、实用,运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。
2.计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制,能够实现流水控制。
3.控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。
4.寄存器堆由1片ispLSI1016组成,运算器由1片ispLSI1024组成,设计新颖。
1.运算器ALU
运算器ALU由一片ispLSI1024(U47)组成,在选择端S2、S1、S0控制下,对数据A和B进行加、减、与、直通、乘五种运算,功能如下:
表1运算器功能表
选择
操作
S2
S1
S0
0
0
0
A & B
0
0
1
A & A(直通)
0
1
0
A + B

计算机组成原理实验报告4

计算机组成原理实验报告4

计算机组成原理实验报告实验项目存储器一、实验目的:1)理解计算机主存储器的分类及作用。

2)掌握TEC-CA实验台上的存储器器件的工作原理及读写方法。

二、实验原理:在TEC-CA开放式CPU实验教学系统实验台上,有2片静态存储器器件HM6116。

HM6116有8位数据总线和11位地址总线。

2片HM6116构成了2k X 16bits的静态存储器,与FPGA-CPU一起构成了能够运行测试程序的计算机。

图6-41是FPGA-CPU和2片HM6116连接示意图。

对于FPGA-CPU来说,实验台上的2片HM6116的CS是接地的,因此不需要对它们的CS 进行控制。

FPGA-CPU产生的16位存储器地址A15—A0只有11位地址A10—A0送往2片HM6116,其余5位地址A15—A11没有使用。

FPGA-CPU的16位存储器数据总线D15—D0和2片HM6116相连,1片HM6116的I/O7—I/O0接D7—D0,另1片HM6116的I/O7—I/O0接D15—D8。

FPGA-CPU 输出的存储器控制信号FWR直接送2片HM6116的WE;FWR在实验台经过一个反相器反相后送2片HM6116的OE。

因此FPGA-CPU只要在存储器地址总线A10—A0设置好地址,在数据总线D15—D0上送出被写数据,然后在FWR上产生一个负脉冲,就能将数据写入指定的存储器单元;只要在存储器地址总线A10—A0设置好地址,然后使FWR为高电平,就能在数据总线D15—D0上接收到从指定的存储器单元读出的数据。

三、实验步骤:(1)实验台设置成FPGA-CPU附加外部RAM运行模式“011”。

该调试模式要能够实现模拟FPGA-CPU对实验台存储器的存数、取数功能。

即REGSEL = 0、CLKSEL = 1、FDSEL = 1。

使用实验台上的单脉冲,即STEP_CLK短路子短接,短路子RUN_CLK断开。

由于当FDSEL=0时,指示灯D15—D0显示的是开关SD15—SD0的值,因此开关FDSEL必须为1。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告一、实验目的本次计算机组成原理实验的主要目的是深入理解计算机的内部结构和工作原理,通过实际操作和观察,巩固和拓展课堂上学到的理论知识,培养实践动手能力和解决问题的能力。

二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机主机、逻辑分析仪、示波器、面包板、各种芯片(如 74LS 系列、8255 芯片等)、导线若干。

三、实验内容1、算术逻辑运算单元(ALU)实验通过使用芯片搭建一个简单的算术逻辑运算单元,实现加法、减法、与、或等基本运算,并观察运算结果。

2、存储单元实验构建一个存储单元,了解存储器的读写操作和存储原理,包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

3、控制器实验设计一个简单的控制器,实现指令的译码和执行,理解计算机如何按照指令序列进行工作。

4、总线结构实验研究计算机内部的总线结构,包括数据总线、地址总线和控制总线,了解它们在信息传输中的作用。

四、实验原理1、算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元是计算机中进行算术和逻辑运算的核心部件。

它通常由加法器、减法器、逻辑门等组成。

通过对输入的操作数进行相应的运算操作,产生输出结果。

2、存储单元存储器用于存储程序和数据。

随机存储器(RAM)可以随时读写,但其数据在断电后会丢失;只读存储器(ROM)中的数据在制造时就已确定,只能读取不能修改,且断电后数据不会丢失。

3、控制器控制器是计算机的指挥中心,负责从存储器中取出指令,对指令进行译码,并产生控制信号,控制各个部件的操作。

4、总线结构总线是计算机内部各个部件之间传输信息的公共通道。

数据总线用于传输数据,地址总线用于传输地址信息,控制总线用于传输控制信号。

五、实验步骤(1)按照实验电路图,在面包板上正确连接 74LS 系列芯片,如74LS181 等,构建加法器和逻辑运算电路。

(2)通过改变输入信号的值,使用逻辑分析仪观察输出结果,验证运算的正确性。

2、存储单元实验(1)使用芯片搭建随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)电路。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告一、实验目的通过本次实验,我们旨在深入了解计算机组成原理的相关知识,并通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解。

具体目的如下:1.了解计算机的基本组成部件,包括CPU、内存、输入/输出设备等;2.学习计算机的基本工作原理,包括数据的输入、存储、处理和输出;3.熟悉计算机指令的执行过程,包括指令的取址、译码和执行;4.通过实验,巩固对计算机硬件及其工作方式的理解。

二、实验内容本次实验主要包括以下几个部分的内容:1.CPU的组成和工作原理2.存储器的组成和工作原理3.输入/输出设备的组成和工作原理4.计算机指令的执行过程三、实验装置和材料1.计算机主机2.显示器3.键盘4.鼠标5.实验板6.逻辑门集成电路7.示波器8.万用表四、实验步骤1.将计算机主机、显示器、键盘和鼠标连接好,并确保正常运行;2.连接实验板和逻辑门集成电路,搭建一个简单的逻辑电路;3.使用示波器和万用表测量逻辑电路的信号波形和电压;4.编写一个简单的汇编程序,包括输入、存储、处理和输出过程;5.使用计算机主机执行编写的汇编程序,并观察程序的执行过程。

五、实验结果与分析在本次实验中,我们成功地搭建了一个简单的逻辑电路,并使用示波器和万用表对其进行了测量。

通过测量,我们发现信号的电压和波形符合预期。

这说明逻辑电路的组成是正确的,能够正常工作。

在编写的汇编程序的执行过程中,我们观察到输入的数据被存储到内存中,并经过CPU的处理后,最终输出到显示器上。

这验证了计算机的基本工作原理,即数据的输入、存储、处理和输出。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机组成原理的相关知识,对计算机的基本组成部件、工作原理和指令执行过程有了更深入的理解。

通过实际操作,我们学会了如何搭建一个简单的逻辑电路,并对其进行测量和观察。

总体而言,本次实验对于我们进一步学习和掌握计算机组成原理非常有帮助。

通过实际操作和实验结果的观察,我们对计算机的工作方式有了更加清晰的认识。

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TEC—4计算机组成原理实验系统教师实验指导书清华大学科教仪器厂2004年11月目录前言 2 TEC—4计算机组成原理实验系统 3基本实验运算器组成实验 13双端口存储器原理实验 18数据通路组成实验 22微程序控制器组成实验 28 CPU组成和机器指令执行实验 40中断原理实验 45课程设计硬布线控制器的设计与调试 50流水微程序控制器的设计与调试 61流水硬布线控制器的设计与调试 70附录 78前言计算机组成原理是大学计算机专业的一门专业基础课程。

清华同方股份有限公司和北京邮电大学白中英教授合作,开发出TEC—4计算机组成原理实验系统。

在这个实验设备上,既能够做计算机组成原理课程的实验,又能够进行计算机系统结构课程的流水实验。

该实验设备计算机模型简单、实用,运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰,为学生提供了很多的动手条件,有利于提高学生学习的主动性和创造性。

为了更好地使用TEC—4计算机组成原理实验系统,我们编写了这本《教师用实验指导书》。

它是TEC—4计算机组成原理实验系统的配套资料。

本书提供了9个实验,其中6个基本实验,3个课程设计。

对每个实验提供了接线图、实验步骤及实验结果;对3个课程设计提供了参考方案。

当然,每个实验的接线方法或者源程序绝不是唯一的,实验结果也会有所不同。

本书提供的接线图和源程序只是许多接线方法、源程序中的一种,只能作为参考。

这些接线图、源程序和实验结果都经过实际实验验证。

本书的目的是希望减少教师设计、准备、调试实验的劳动,让教师把主要精力集中在提高教学质量上。

各位老师在使用中如果发现错误和不妥之处,欢迎提出宝贵意见,以便将来改进。

除了本书外,TEC—4计算机组成原理实验系统还有另一本配套资料《计算机组成原理题解、题库和实验》,这是一本科学出版社出版的学生用书。

该书由北京邮电大学的白中英教授和我们共同编写,可作为TEC—4计算机组成原理实验系统的使用说明书。

两本资料配合使用,效果更好。

敬请读者提出宝贵意见。

清华同方股份有限公司教学仪器设备公司2001年1月第一节TEC—4计算机组成原理实验系统TEC—4计算机组成原理实验系统由北京邮电大学计算机学院、清华同方教学仪器设备公司、深圳拓普威电子技术有限公司联合研制。

它是一个8位计算机模型实验系统,可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验,对提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力都会有很大帮助。

一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点1.计算机模型简单、实用,运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。

2.计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制,能够实现流水控制。

3.控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型,每种类型又有流水和非流水两种方案。

4.寄存器堆由1片ispLSI1016组成,运算器由1片ispLSI1024组成,设计新颖。

5.实验台上包括了1片在系统编程芯片ispLSI1032,学生可用它实现硬布线控制器。

6.该系统能做运算器组成、双端口存储器、数据通路、微程序控制器、中断、CPU组成与机器指令执行、流水微程序控制器、硬布线控制器、流水硬布线控制器等多种实验。

7.电源部分采用模块电源,重量轻,具有抗电源对地短路能力。

8.采用自锁紧累接接线方式,接线可靠。

二、TEC—4计算机组成原理实验系统的组成TEC—4计算机组成原理实验系统由下述六部分组成:1.控制台2.数据通路3.控制器4.用户自选器件试验区5.时序电路6.电源部分下面分别对各组成部分予以介绍。

三、电源电源部分由一个模块电源、一个电源插座、一个电源开关和一个红色指示灯组成。

电源模块通过四个螺栓安装在实验台下面。

它输出+5V电压,最大负载电流3安培,内置自恢复保险功能,具有抗+5V对地短路能力。

电源插座用于接交流220伏市电,插座内装有保险丝。

电源开关用于接通或者断开交流220伏市电。

当电源模块输出+5V时,点亮+5V红色指示灯。

不影响进位C的状态,即进位C保持不变。

当ALU_BUS = 1时,运算结果送往数据总线DBUS。

加、减运算产生的进位(借位)C与控制台的C指示灯相连。

2.DR1和DR2DR1和DR2是运算操作数寄存器,DR1和ALU的B数据口相连,DR2和ALU的A数据口相连。

DR1和DR2各由2片74HC298(U23、U24、U21、U22)组成。

U23是DR1的低4位,U24是DR1的高4位;U21是DR2的低4位,U22是DR2的高4位。

当M1=0 且LDDR1=1 时,在T3的下降沿,DR1接收来自寄存器堆B端口的数据;当M1=1 且LDDR1=1 时,在T3的下降沿,DR1接收来自数据总线D_BUS的数据。

当M2=0 且LDDR2=1 时,在T3的下降沿,DR2接收来自寄存器堆A端口的数据;当M2=1 且LDDR2=1 时,在T3的下降沿,DR2接收来自数据总线DBUS的数据。

3.多端口通用寄存器堆RF多端口通用寄存器堆RF由1片ispLSI1016(U32)组成,它的功能和MC14580类似。

寄存器堆中包含4个8位寄存器(R0、R1、R2、R3),有三个控制端口。

其中两个端口控制读操作,一个端口控制写操作,三个端口可同时操作。

RD1、RD0选择从A端口读出的寄存器,RS1、RS0选择从B端口读出的寄存器,WR1、WR0选择被写入的寄存器。

WRD 控制写操作。

当WRD = 0时,禁止写操作;当WRD = 1 时,在T2的上升沿将来自ER寄存器的数据写入由WR1、WR0 选中的寄存器。

A端口的数据直接送往操作数寄存器DR2,B端口的数据直接送往操作数寄存器DR1。

除此之外,B端口的数据还通过1片74HC244(U15)送往数据总线DBUS。

当RS_BUS# = 0时,允许B端口的数据送到数据总线DBUS 上;当RS_BUS# = 1时,禁止B端口的数据送到数据总线DBUS。

4.暂存寄存器ER暂存寄存器ER(U14)是1片74HC374,主要用于暂时保存运算器的运算结果。

当LDER = 1时,在T4的上升沿,将数据总线DBUS上的数据打入暂存寄存器ER。

ER的输出送往多端口通用寄存器堆RF,作为写入数据使用。

5.开关寄存器SW_BUS开关寄存器SW_BUS(U38)是1片74HC244,用于将控制台开关SW7—SW0的数据送往数据总线DBUS。

当SW_BUS# = 1时,禁止开关SW7—SW0的数据送往数据总线DBUS;当SW_BUS# = 0时,允许开关SW7—SW0的数据送往数据总线DBUS。

6. 双端口存储器RAM双端口存储器由一片IDT7132(U36)及少量附加控制电路组成。

IDT7132是2048字节的双端口静态随机存储器,本机实际使用256字节。

IDT7132两个端口可同时进行读、写操作。

在本机中,左端口的数据连接数据总线DBUS,可进行读、写操作,右端口数据和指令总线INS连接,输出到指令寄存器IR,作为只读端口使用。

存储器IDT7132有6个控制引脚:CEL#、LRW、OEL#、CER#、RRW、OER#。

CEL#、LRW、OEL#控制左端口读、写操作,CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作。

CEL#为左端口选择引脚,低有效,为高时禁止左端口操作;LRW为高时,左端口进行读操作,LRW为低时,左端口进行写操作;OER#为低时,将左端口读出的数据放到数据总线DBUS上。

CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作的方式与CEL#、LRW、OER#控制左端口读、写操作的方式类似,不过右端口读出的数据放到指令总线上而不是数据总线上。

本机设计中,OER#已固定接地,RRW固定接高电平,CER#由CER反相产生。

当CER=1 时,右端口读出数据,并放到指令总线INS上;当CER=0 时,禁止右端口操作。

左端口的OEL#由LRW经反相产生,不需单独控制。

当CEL#=0且LRW=1时,左端口进行读操作;当CER#=0且LRW=0时,在T3的上升沿开始进行写操作,将数据总线DBUS上的数据写入存储器。

7.地址寄存器AR1和AR2地址寄存器AR1(U37)和AR2(U27、U28)提供双端口存储器的地址。

AR1是1片GAL22V10,具有加1功能,提供双端口存储器左端口的地址。

AR1从数据总线DBUS接收数据。

AR1的控制信号是LDAR1和AR1_INC。

当AR1_INC = 1 时,在T4的上升沿,AR1的值加1;当LDAR1 = 1时,在T4的上升沿,将数据总线DBUS的数据打入地址寄存器AR1。

AR2由2片74HC298组成,有两个数据输入端,一个来自程序计数器PC,另一个来自数据总线DBUS 。

AR2的控制信号是LDAR2和M3。

M3选择数据来源,当M3 = 1 时,选中数据总线DBUS;当M3 = 0 时,选中程序计数器PC。

LDAR2控制何时接收地址,当LDAR2 = 1时,在T2的下降沿将选中的数据源上的数据打入AR2。

8.程序计数器PC、地址加法器器ALU2、地址缓存器R4程序计数器PC、地址加法器器ALU2、地址缓存器R4联合完成三种操作:PC加载,PC+1,PC+D。

R4是一个由2片74HC298(U25、U26)构成的具有存储功能的两路选择器。

当M4 = 1时,选中数据总线DBUS;当M4 = 0,从指令寄存器IR的低4位IR0—IR3接收数据。

当LDR4 = 1时,在T2的下降沿将选中的数据打入R4。

ALU2由1片GAL22V10(U17)构成,当PC_ADD = 1 时,完成PC 和IR低4 位的相加,即PC加D。

程序计数器PC 是1片GAL22V10(U18),当PC_INC =1时,完成PC+1;当PC_ADD =1 时,与ALU2一起完成PC+D的功能;当LDPC=1时, 接收从ALU2 和R4来的地址,实际是接收来自数据总线DBUS的地址,这些新的程序地址在T4的上升沿打入PC寄存器。

9.指令寄存器IR指令寄存器IR是一片74HC374(U20)。

它的数据端从双端口存储器接标志位P3和控制台开关SWB、SWA结合在一起确定微程序的分支,完成不同的控制台操作。

标志位P2与指令操作码(IR的高4位IR4、IR5、IR6、IR7)结合确定微程序的分支,转向各种指令的不同微程序流程。

标志位P1标志一条指令的结束,与中断请求信号INTQ结合,实现对程序的中断处理。

标志位P0与进位标志C结合确定微程序的分支,实现条件转移指令。

操作控制字段25位,全部采用直接表示法,控制数据通路的操作。

在设计过程中,根据微程序流程图进对控制信号行了适当的综合与归并,把某些在微程序流程图中作用相同或者类似的信号归并为一个信号。

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