实验二输寄存器实验讲解.docx

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实验二输寄存器实验讲解

成绩：

计算机原理实验室实验报告

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proteus

实验报告格式必须保持原样，蓝色部分按照实验内容自行填写；全班统一使用A4大小纸张，部分困难学生可以使用等大小纸张，自绘实验报告格式；全部实验完成后，学委按照实验顺序把每个学生的实验报告（含首页）装订成册，按照学号顺序排列，提交给实验指导老师（询问代课老师，学校将实验工作指派给了哪位老师）。

学委提交报告时，需要同时提交（附录）实验成绩登记表一份。

其中表头部分课程，班级，班级总人数照实填写，项目填写本学期本课程的实验数量；学号姓名栏按照顺序填写，报告一栏填写该同学交报告的份数（每项目每人一份报告）；出勤和成绩栏留空，由实验室填写；特殊情况填写在备注处，若空间不够请写于背面并在备注处标明；若有学号超过58号的情况，请在背后按照格式登记所有项目；空学号可以不留空位置，顺序递进。

课程：

计算机组成原理

姓名：

刘翔翔

专业：

软件工程

学号：

142056121

日期：

2016年6月

太原工业学院

计算机工程系

实验二：

输寄存器实验

实验环境

PC机＋Win7＋proteus仿真器

实验日期

2016.06.01

一．实验内容

基本要求

1.理解CPU运算器中寄存器的作用

2.设计并验证寄存器组（至少四个寄存器）

扩展要求

3.实现更多的寄存器（至少8个）

思考题：

思考随着寄存器的增多，电路设计的复杂度是什么比例增大？

二．理论分析或算法分析

1.基本要求

使用74LS373充当寄存器，74LS139做地址译码，74LS245用作输入，数码管显示寄存器内的数据。

74LS139为二-四译码器，用两根线作为地址线接到74LS139的输入端，输出端分别接到每个74LS373的OE上，再用一个74LS139配合反相器产生控制每个74LS373的LE的信号。

74LS245的输出端分别对应接到373输入端的每个管脚上的。

74LS373的输出端对应接到数码管的对应管教上，以实现数据的显示。

先在各个寄存器中输入不同的数据，然后关闭74ls248（输入），选择不同的373（寄存器），在数码管上显示不同的数据。

2.扩展要求

与基本要求相比大体不变，地址译码部分选择74LS138来做地址译码器。

原理图连接方式原理不变，验证方式不变。

三．实现方法（含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等）

1.基本要求

以下是4个寄存器的原理图连接：

在U1~U4分别存入0x00，0x02，0x01，0x21，然后关闭74LS245，SW11和SW12为地址线，验证寄存器的存储功能。

U1中存储的数据为0x00：

U2中存储的数据为0x02：

U3中存储的数据为0x01：

U4中存储的数据为0x21：

到此，四个寄存器组的验证实验完成。

2.扩展要求

以下是8个寄存器的原理图连接：

分别在8个寄存器（R0~R7）中存入0x00，0x11，0x22，0x33，0x44，0x55，0x66，0x77。

验证方式不变

以下分别为输出锁存的验证状态图：

四．实验结果分析（含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等）

通过上述步骤验证了实验的基本要求与扩展要求,实现了寄存器组输入锁存与锁存输出功能。

思考题：

随着寄存器的增多，系统的寻址系统越来越复杂，，每多一根地址线，寄存器的数量就可以扩大一倍，寻址系统相应的扩大N倍，所以随着寄存器的增多，电路系统以1：

（1+N）的比例增大。

五．结论

完成了本次实验要求的验证寄存器组的寄存功能实验内容。

了解并掌握了74LS373、74LS139、74LS138等芯片的引脚功能以及基本的使用方法。