1、计算机组成原理实验报告寄存器原理及操作 可编写可更正成绩：实 验 报 告课程名称： 计算机组成原理实验项目： 寄存器的原理及操作姓 名：专 业： 计算机科学与技术班 级：学 号：1 可编写可更正计算机科学与技术学院实验授课中心20 16 年 6 月 20 日2 可编写可更正实验项目名称： 寄存器的原理及操作一、实验目的1.认识模型机中 A, W 寄存器结构、工作原理及其控制方法。2.认识模型机中寄存器组 R0.R3 结构、工作原理及其控制方法。3.认识模型机中地址寄存器 MAR，货仓寄存器 ST，输出寄存器 OUT寄存器结构、工作原理及其控制方法。二、实验内容1、A、W寄存器： 利用 COP2
2、000实验仪上的 K16.K23 开关做为 DBUS的数据，其他开关做为控制信号，将数据写入寄存器 A， W。2、R0、R1、R2、R3 寄存器实验：利用 COP2000实验仪上的 K16.K23 开关做为 DBUS的数据，其他开关做为控制信号，对数据寄存器组 R0.R3 进行读写。3、MAR、ST、OUT寄存器：利用 COP2000实验仪上的 K16.K23 开关做为 DBUS的数据，其他开关做为控制信号，将数据写入地址寄存器 MAR，货仓寄存器 ST，输出寄存器 OUT。三、实验用设备仪器及资料伟福 COP2000 系列 计算机组成原理实验系统四、实验原理及接线实验 1：A，W 寄存器实验
3、0 可编写可更正实验 2 ：R0，R1， R2，R3寄存器实验实验 3 ：MAR地址寄存器， ST 货仓寄存器， OUT输出寄存器1 可编写可更正MAR为储藏器地址寄存器，其功能是储藏操作数在内存中的地址 , 信号 MAREN的功能是将数据总线DBUS上数据 MAR，信号 MAROE的功能是将 MAR的值送到地址总线 ABUS上ST 货仓寄存器的作用，是出现中断或子程序调用时，保存断点处 PC 的值，以便中断或子程序结束时，能连续执行原程序。图中，信号 STEN的作用是将数据总线 DBUS上数据存入货仓寄存器 ST 中2 可编写可更正五、实验操作步骤实验 1：A，W 寄存器实验将 55H写入
4、A 寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 55H按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 A 的黄色选择指示灯亮， 表示选择 A寄存器。松开 CLOCK键， CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据 55H被写入 A 寄存器。将 66H写入 W寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 66H按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 W的黄色选择指示灯亮， 表示选择 W 寄存器。松开 CLOCK 键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿， 数据 66H 被写入 W 寄存器。实验 2 ：R0，R1
5、， R2，R3寄存器实验将11H写入 R0 寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 11H3 可编写可更正置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 R0 的黄色选择指示灯亮，表示选择 R0 寄存器。松开 CLOCK键， CLOCK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 DBUS7:0 的数据输入，置数据 22H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 R1 的黄色选择指示灯亮，表示选择 R1 寄存器。松开 CLOCK键，
6、 CLOCK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 DBUS7:0 的数据输入，置数据 33H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 R2 的黄色选择指示灯亮，表示选择 R2 寄存器。松开 CLOCK键， CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据 33H被写入 R2 寄存器。4 可编写可更正将44H写入 R3 寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 44H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 R3 的黄色选择指示灯
7、亮，表示选择 R3 寄存器。松开 CLOCK键， CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据 44H被写入 R3 寄存器。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。 此时液晶显示DBUS: 11 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：0 1 0 1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。 此时液晶显示DBUS: 22 00100010. 将 K11(RRD)置为 1, 关闭 R1 寄存器输出 .读 R2 寄存器5 可编写可更正置控制信号为：
8、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。 此时液晶显示DBUS: 33 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。此时液晶显示 DBUS: 44 01000100. 将 K11(RRD)置为 1, 关闭 R3 寄存器输出 .实验 3 ：MAR地址寄存器， ST 货仓寄存器， OUT输出寄存器将12H写入 MAR寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 12H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键，
9、 CLOCK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。松开 CLOCK键， CLOCK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 .6 可编写可更正将34H写入 ST 寄存器二进制开关 K23-K16 用于 DBUS7:0 的数据输入，置数据 34H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 ST 的黄色选择指示灯亮，表示选择ST 寄存器。松开 CLOCK键， CLOCK由低变高
10、，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 DBUS7:0 的数据输入，置数据 56H置控制信号为：按住 CLOCK脉冲键， CLOCK由高变低，这时寄存器 OUT 的黄色选择指示灯亮， 表示选择 OUT 寄存器。松开 CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿， 数据 56H 被写入 OUT 寄存器。六、实验结果解析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。COP2000用 74HC574来组成寄存器。 74HC574的功
11、能以下：7 可编写可更正说明：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将 55H 写入 A 寄存器(1) 二进制开关 K23-K16 DBUS7:0 ，用于数据输入（ 2）在 AEN=0CLK上升沿 数据送送入 A寄存器WEN=1将11H 写入 R0 寄存器(1) 二进制开关 K23-K16 DBUS7:0 ，用于数据输入(2) RRD=1RWR=0 CLK 上升沿SB=0 R0 寄存器SA=0将22H 写入 R1 寄存器(1) 二进制开关 K23-K16 DBUS7:0 ，用于数据输入(2) RRD=1RWR=0 CLK 上升沿SB=1 R0 寄存器SA=08 可编写可更正将11H 用 R0 寄存器读出RRD=0RWR=1SB=0 数据送到数据总线（液晶显示）SA=0将55H 写入 MAR寄存器(1) 二进制开关 K23-K16 DBUS7:0 ，用于数据输入(2)MAROE=0(K14)MAREN=0(K15) CLK上升沿STEN=1(K12) MAR 寄存器OUTEN=1(K13)9
