计算机组成原理实验报告1寄存器实验.docx
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计算机组成原理实验报告1寄存器实验
2.1寄存器实验
姓名:
孙坚学号:
*********班级:
13计算机日期:
2015.4.3
一.实验要求:
利用CPTH实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据,其它开关做为控制信号,将数据写入寄存器,这些寄存器包括累加器A,工作寄存器W,数据寄存器组R0..R3,地址寄存器MAR,堆栈寄存器ST,输出寄存器OUT。
二.实验目的:
了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。
三.实验电路:
寄存器的作用是用于保存数据的,因为我们的模型机是8位的,因此在本模型机中大部寄存器是8位的,标志位寄存器(Cy,Z)是二位的。
CPTH用74HC574来构成寄存器。
74HC574的功能如下:
1.在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中
2.当OC=1时触发器的输出被关闭,当OC=0时触发器的输出数据
四.实验数据及步骤:
实验1:
A,W寄存器实验
寄存器A,W写工作波形图
连接线表:
系统清零和手动状态设定:
K23-K16开关置零,按[RST]钮,按[TV/ME]键三次,进入"Hand......"手动状态。
在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述.
将66H写入A寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据66H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器A的黄色选择指示灯亮,表明选择A寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据66H被写入A寄存器。
将88H写入W寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据88H
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
1
0
0
0
1
0
0
0
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器W的黄色选择指示灯亮,表明选择W寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据88H被写入W寄存器。
注意观察:
1.数据是在放开STEP键后改变的,也就是CK的上升沿数据被打入。
2.WEN,AEN为高时,即使CK有上升沿,寄存器的数据也不会改变。
实验2:
R0,R1,R2,R3寄存器实验
寄存器R原理图
寄存器R写工作波形图
连接线表
将11H写入R0寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据11H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器R0的黄色选择指示灯亮,表明选择R0寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据11H被写入R0寄存器。
将22H写入R1寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据22H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器R1的黄色选择指示灯亮,表明选择R1寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据22H被写入R1寄存器。
将33H写入R2寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据33H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器R2的黄色选择指示灯亮,表明选择R2寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据33H被写入R2寄存器。
将44H写入R3寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据44H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器R3的黄色选择指示灯亮,表明选择R3寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据44H被写入R3寄存器。
注意观察:
1.数据是在放开STEP键后改变的,也就是CK的上升沿数据被打入。
2.K1(SB),K0(SA)用于选择寄存器。
寄存器R读工作波形图
读R0寄存器
置控制信号为:
这时寄存器R0的红色输出指示灯亮,R0寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7...L0为:
00010001.将K11(RRD)置为1,关闭R0寄存器输出。
读R1寄存器
置控制信号为:
这时寄存器R1的红色输出指示灯亮,R1寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7...L0为:
00100010.将K11(RRD)置为1,关闭R1寄存器输出。
读R2寄存器
置控制信号为:
这时寄存器R2的红色输出指示灯亮,R2寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7...L0为:
00110011.将K11(RRD)置为1,关闭R2寄存器输出。
读R3寄存器
置控制信号为:
这时寄存器R3的红色输出指示灯亮,R3寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7...L0为:
01000100.将K11(RRD)置为1,关闭R3寄存器输出。
注意观察:
1.数据在K11(RRD)为0时输出,不是沿触发,与数据打入不同。
实验3:
MAR地址寄存器,ST堆栈寄存器,OUT输出寄存器
寄存器MAR原理图
寄存器ST原理图
寄存器OUT原理图
寄存器MAR,ST,OUT写工作波形图
连接线表
将12H写入MAR寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据12H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器MAR的黄色选择指示灯亮,表明选择MAR寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据12H被写入MAR寄存器。
K14(MAROE)为0,MAR寄存器中的地址输出,MAR红色输出指示灯亮。
将K14(MAROE)置为1,关闭MAR输出。
将34H写入ST寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据34H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器ST的黄色选择指示灯亮,表明选择ST寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据34H被写入ST寄存器。
将56H写入OUT寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:
0]的数据输入,置数据56H
置控制信号为:
按住STEP脉冲键,CK由高变低,这时寄存器OUT的黄色选择指示灯亮,表明选择OUT寄存器。
放开STEP键,CK由低变高,产生一个上升沿,数据56H被写入OUT寄存器。
五.心得体会:
通过本次实验,我了解了了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法,并初步掌握了寄存器的用法,更加熟悉了实验箱的操作。
在和同学的合作下成功的完成了实验,总体来说实验还是很顺利的。
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- 计算机 组成 原理 实验 报告 寄存器