计算机组成原理实验六总线数据传输控制实验
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实验六总线数据传输控制实验
一、实验目的
理解总线的概念，了解总线的作用和特性。
掌握用总线传输数据的控制原理和方法。
二、实验原理
74LS374芯片的逻辑功能
了解通用寄存器部件的逻辑功能
三、实验过程
连线
连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。
按逻辑原理图连接寄存器单元（REG UNIT）的B-R0,B-R1正脉冲信号。
连接寄存器单元（REG UNIT）的R0-B、R1-B到KA、KB，用KA、KB控制R0-B、R1-B这两个低电平有效信号
连接运算器单元（ALU UNIT）S1、S0、M、299-B。
按逻辑原理图连接时钟单元（CLOCK UNIT）与微程序控制单元（MAIN CONTROL UNIT）的T4。
数据送R0操作过程
首先把手动控制开关单元（MANUAL UNIT）的控制开关全部拨到无效状态。
在输入数据开关拨一个实验数据(如“00001001”，即16进制的09H),把I/O-R把实验数据送总线。
把B-R0信号拨动一下，即实现“1-0-1”，产生一个正脉冲，实验数据由总线送0号通用寄存器（R0）保存。
把输入数据开关上的实验数据拨回到全0，拨上I/O-R控制开关，切断输入数据与总线的联系，这时总线显示灯为“11111111”，处于悬空状态。
数据从R0读出送移位寄存器操作过程
拨下KA控制开关，产生R0-B 信号，把实验数据从R0送总线，总线显示灯为“00001001”，显示R0寄存器状态
把299-B ，S1，S0，M拨成1111，确保时钟单元（CLOCK UNIT）的STEP/RUN开关处于“STEP”状态，按一下“START”键发T4脉冲，把R0中的数据通过总线送入74LS299移位寄存器中。拨上KA控制开关，使R0-B 信号无效，切断R0输出数据与总线的联系，总线显示灯为“11111111”，处于悬空状态。
数据经移位寄存器移位后送R1的操作过程
把299-B ，S!，S0，M拨成0101，按下“START”键发T4脉冲，对74LS299移位寄存器中的数据进行一次带进位的循环右移，这时从总线上可看到移位后的实验数据。
把B-R1信号拨动一下，即实现“0—1—0”，产生一个正脉冲，实验数据通过总线送1号通用寄存器（R1）保存。
拨上299-B 控制开关，切断74LS299移位寄存器与总线的联系。
5.数据由R1送输出部件的操作过程
拨下KB控制开关信号，把实验数据从R1送总线。
把控制信号拨动一下，即实现“1-0-1”，产生一个负脉冲，实验数据从1号通用寄存器（R1）送输出电路显示。
拨上KB控制开关，使信号无效，切断R1输出数据与总线的联系，总线显示灯为“11111111”，处于悬空状态。
四、结果与总结
变换不同的实验数据和不同的移位方式重复上述实验，把实验数据填入表2-14中
用存储器代替通用寄存器重构总线传输逻辑，设计实验连线，记录操作过程。比较存储器芯片6116输入、输出通道合用形式与74LS374输入输出通道分离形式的区别。
结合上面的问题，总结出总线的特性和使用方法，以及解决问题的方法和过程，把观察到的现象和对书本上原理的理解写入实验报告。
表2-14 实验六结果记录
传输过程
总线状态
11001100
11100111
11100111
11110000
传输部件到总线
11001100
11100111
11100111
11110000
总线送R0
11001100
11100111
11100111
11110000
R0到总线11001100 11100111 11100111 11110000
总线送74LS299 11001100 11100111 11100111 11110000
299部件左移到总线10011001 11001111 00110001 11100001
总线送R1 11001100 11100111 11100111 11110000
R1到总线11001100 11100111 11100111 11110000
总线送存储器11001100 11100111 11100111 11110000
存储器到总线11001100 11100111 11100111 11110000
总线送74LS299 11001100 11100111 11100111 11110000
299部件右移到总线11100110 11110011 10001100 11111000
总线送R0 11001100 11100111 11100111 11110000
R0到总线11001100 11100111 11100111 11110000
总线送输出部件11001100 11100111 11100111 11110000