计算机硬件基础实验报告文档格式.docx
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逻辑与
F=A与B
HHHL
逻辑或
F=A或B
HHHH
传送1
F=A
HLHL
传送2
F=B
TEC-G1中运算器操作功能
三、实验设备:
1.TEC-G1计算机组成实验系统1台
2.双踪示波器1台
3.直流万用表1只
四、实验内容:
1.用逻辑笔测试时序信号T1、T2、T3。
2.对下述7组数据进行加、减、与、或运算。
(1)A=0F0H,B=10H
(2)A=10H,B=0F0H
(3)A=03H,B=05H
(4)A=0AH,B=0AH
(5)A=0FFH,B=0AAH
(6)A=55H,B=0AAH
(7)A=0C5H,B=61H
3.在实验过程中,记录每一步中有关信号的值,并对这些信号的作用予以解释。
五、实验步骤:
详见实验指导书P14-P16页。
六、实验结果:
1.用逻辑笔测试时序信号T1、T2、T3
时序信号
QD
指示灯
D1
D0
高
低
T1
T2
T3
2.7组数据的加、减、与、或运算结果与C、Z标志位
数值
运算
加
减
与
或
C
Z
A=0F0H,B=10H
A=10H,B=0F0H
A=03H,B=05H
A=0AH,B=0AH
A=0FFH,B=0AAH
A=55H,B=0AAH
A=0C5H,B=61H
3.试验中记录每一步中有关信号的值,并对这些信号的作用予以解释
SEL0
SEL1
SEL2
SEL3
LR
SWBUS
ALUBUS
LDZ
LDC
写入D0-D7
写入A0-A7
写入B0-B7,加
减
与
或
重置
解释:
七、思考题:
(加分项目)
为什么在A总线上出现数据A、在B总线上出现数据B后,在数据总线DBUS上能够直接观测运算的数据结果,而标志结果却在下一步才能观测到?
答:
实验二:
存储器读写实验
1.了解静态随机读写存储器MH6116的基本工作特性及使用方法。
2.了解半导体存储器SRAM怎样存储和读出数据。
详见实验报告书P16-P19页。
注:
1.存储器器件HM6116外形图详见实验报告书P17页
2.写操作时序图详见实验报告书P17页
3.读操作时序图详见实验报告书P18页
4.存储器实验电路图详见实验报告书P18页
2.双踪示波器1台(非必备)
1.将下列10十个数写入从地址23H开始的10个存储单元。
10H,11H,12H,13H,14H,2AH,2BH,25H,0FH,08H
2.从地址23H开始的存储单元连续读出10个数,并将读出的数和写入的数比较,看是否一致。
3.在存储器读、写的过程中,记录下有关信号的值,并且解释这些信号的作用。
详见实验报告书P19-P21页。
1.实验内容1和2制作成动画录像收存
2.在存储器读、写的过程中,记录下有关信号的值,并且解释这些信号的作用
RAMBUS
LAR
SELAR
LRW
ARINC
输入存储地址
输入存储信息
输入读取地址
3.结合实验报告书P18页的存储器实验电路图,说明在TEC-G1模型见算计中是如何实现存储器的读写
在TEC-G1模拟计算机中,信号SWBUS和RAMBUS能否同时为1?
为什么?
实验三:
数据通路实验
1.了解TEC-G1模型计算机的数据通路。
2.了解各种数据在TEC-G1模型计算机数据通路中的流动路径。
详见实验报告书P21-P23页。
TEC-G1模型计算机数据通路框图详见实验报告书P22页。
3.万用直流表1只
1.向R0中写入35H,向R1中写入86H。
2.将R0中的数写入存储器20H单元,从存储器20H单元读数到R2。
3.将R1中的数写入存储器20H单元,从存储器20H单元读数到R3。
4.检查R2、R3的内容是否正确。
5.在上述任务中记录有关信号的值,并对信号的取值做出正确的解释。
详见实验报告书P23-P24页。
2.在实验过程中记录有关信号的值,并对信号的取值做出正确的解释
1.在实验报告书P23-P24页的实验步骤3-6中是否改变了R0和R1的值?
2.在实验报告书的P24页的实验步骤6中A总线A7-A0上显示的是哪个寄存器的值?
实验四:
微程序控制器试验
1.掌握时序信号发生器的工作原理。
2.了解TEC-G1模型计算机的微程序控制器的原理。
3.学会微程序控制器的一般设计方法。
4.读懂微程序流程。
5.理解微程序流程图设计方法。
详见实验报告书P25-P30页。
1.时序信号发生器电路图详见实验报告书P25页。
2.
名称
助记符
功能
指令格式
IR7IR6IR5IR4
IR3IR2
IR1IR0
ADDR0,Rs
RO<
-R0+Rs
0000
00
Rs
SUBR0,R
R0<
-R0-Rs
0001
ANDR0,R
-R0andRs
0010
ORRO,R
-R0orRs
0011
MOVARd,R0
Rd<
-R0
0100
Rd
MOVBR0,Rs
-Rs
1010
取数
LDR0,imm
-imm
0101
XX
立即数imm
存数
STR0,addr
-addr
0110
存储器地址addr
C条件转移
JCaddr
如果C=1,转移到地址addr
0111
Z条件转移
JZaddr
如果Z=1,转移到地址addr
1000
停机
HALT
暂停T1、T2、T3
1001
TEC-G1模型计算机指令系统
3.微程序流程图详见实验报告书P27页。
4.TEC-G1模型计算机的伪指令格式图详见实验报告书P28页。
5.微程序控制器电路图详见实验报告书P29页。
1.采用单周期方式追踪每种指令的执行过程。
2.记录每种指令执行中每一条微指令中控制信号的值,并做出正确解释。
3.说明指令JCADDR和JZADDR的实现方法。
详见实验报告书P30-P32页。
1.实验内容制作成动画录像收存
2.记录每种指令执行中每一条微指令中控制信号的值,给出解释
3.说明指令JCADDR和JZADDR的实现方法
(1)JCADDR的实现方法:
(2)JZADDR的实现方法:
LD指令执行的过程中,微地址为15H时,为什么信号PCINC=1?
实验五:
TEG-G1模型计算机(微程序控制器)测试
1.通过测试程序的运行,进一步掌握机器指令与微指令的关系。
2.掌握从取出第一条指令开始,TEC-G1模型计算机(微程序控制器)怎样一步步运行测试程序,从而掌握使用微程序控制器的简单计算机的基本工作原理。
3.通过运行测试程序,验证TEC-G1模型计算机的正确性。
结合以前的实验,初步掌握简单计算机(微程序控制器)的设计思路和设计方法。
详见实验报告书P32-P33页。
1.TEC-G1计算机组成实验系统1台。
1.运行程序1测试运算指令。
2.运行程序2测试存储器读写指令。
3.运行程序3测试条件转移指令。
详见实验报告书P34-P37页。
1.将程序1翻译成二进制格式,写入存储器,检查正确后,使用单微指令方式和连续方式各运行一次。
在单微指令方式运行时,每条指令执行后检查执行结果。
在连续方式运行时,程序1运行结束后检查运行结果。
程序1如下:
START(00H):
LDR0,#95H
LDR1,#34H
ADDR0,R1
SUBR0,R1
MOVAR3,R0
LDR0,#0AAH
LDR2,#55H
ORR0,R2
ANDR0,R2
HALT
2.将程序2翻译成二进制格式,写入存储器
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