(15-16-2)实验1-寄存器-TEC9.docx

计算机组成原理 实验报告组号姓名班级学号指导老师实验时间成绩实验一、寄存器实验一、实验目的（1）熟悉寄存器堆的工作方法。（2）掌握寄存器读写方法。二、实验电路 （1）、如图所示寄存器采用可编程CPLD-ISP1016。它的功能和MC14580类似。寄存器堆中包令4个寄存器（R0、R1、R2、R3），有三个控制端口。其中两个端口控制读操作，一个端口控制写，三个端口可以同时操作。RD0、RD1选择从A端口读出的寄存器，RS1、RS0选择从B端口读出的寄存器，WR1、WR0选择被写入的寄存器。WRD控制写操作。当WRD=0时，禁止写操作，WRD=1时，在T2的上升沿将来自ER寄存器的数据写入WR1、WR0选择的寄存器。（2）、寄存器堆A端口数据直接送往运算器的操作数寄存器DR2，B端口的数据直接送往操作数寄存器DR1，还通过一片缓冲器LS244送往数据总线DBUS。当RS_BUS=1时，允许B端口的数据送往数据总线DBUS上。当RS_BUS=0时，禁止送往数据总线。（3）、实验所用信号： 1）、LDER：为时，寄存器堆输入暂存寄存器加载。2）、WRD：为时，允许对突破口堆进行写操作3）、WR1.WR0：选择写入寄存器堆的寄存器号4）、RS1.RS0：选择从口读出的寄存器5）、RD1.RD0：选择从口读出的寄存器6）、RS_BUS：为时，将从口读出的寄存器数据送数据总线三、实验设备（1） TEC-9计算机组成原理实验系统1台 （2）双踪示波器一台 （3）直流万用表一只（4）逻辑测试笔一支四、实验任务（1）、往寄存器堆中四个寄存器分别写入数据。使R0=55H、R1=AAH、R2=0FH、R3=F0H。（2）、从寄存器堆中分别读出R0、R1、R2、R3，验证写入数据的正确。五、实验步骤和实验结果 1、接线（1）按表所示，正确连接寄存器堆与实验台上的电平开关K0K8。信号IAR_BUSALU_BUSLRWCELLDER电平开关GNDGNDGNDGNDVCC信号RD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关K8K7K6K5K4K3K2K1K0置ALU_BUS = 0，关闭ALU向数据总线DBUS的输出；置SW_BUS = 1，开启数据开关SW0SW7向数据总线DBUS的输出。注意，对于数据总线DBUS（或者其它任何总线）,在任一时刻，只能有一个数据源向它输出。观察数据指示灯状态是否与数据开关状态一致。2、实验步骤置DB=0、DZ=0、DP=1工作模式开关=“脱机” 按复位按钮CLR#，使实验系统处于初始状态写寄存器堆，使R0=55H、R1=AAH、R2=0FH、R3=F0H（1)、写寄存器R0=55H信号SW70RD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关55H000000101按一次QD按钮，将55H写入ER寄存器;再按一次QD按钮，将ER寄存器（55H）写入R0（2）、写寄存器R1=AAH信号SW70RD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关AAH000001101按一次QD按钮，将AAH写入ER寄存器;再按一次QD按钮，将ER寄存器（AA5H）写入R1（3）、写寄存器R2=0FH信号SW70RD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关0FH000010101按一次QD按钮，将0FH写入ER寄存器;再按一次QD按钮，将ER寄存器（0FH）写入R2（4）、写寄存器R3=F0H信号SW70RD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关F0H000011101按一次QD按钮，将F0H写入ER寄存器;再按一次QD按钮，将ER寄存器（F0H）写入R33、实验结果读寄存器堆，验证写入R0、R1、R2、R3的值。 将实验台总线指示灯的数据结果填入表中：（1）、读寄存器R0信号DBUSRD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关55H000000010按一次QD按钮，读出R0中数据到数据总线，数据总线指示灯为55H（2）、读寄存器R1信号DBUSRD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关AAH000100010按一次QD按钮，读出R1中数据到数据总线，数据总线指示灯为AAH（3）、读寄存器R2信号DBUSRD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关0FH001000010按一次QD按钮，读出R2中数据到数据总线，数据总线指示灯为0FH（4）、读寄存器R3信号DBUSRD1RD0RS1RS0WR1WR0WRDRS_BUSSW_BUS开关F0H001100010按一次QD按钮，读出R3中数据到数据总线，数据总线指示灯为F0H4、问题：下表中信号为什么是固定不变的？信号IAR_BUSALU_BUSLRWCELLDER电平开关GNDGNDGNDGNDVCC答： IAR_BUS接GND表示禁止地址寄存器向数据总线DBUS输入数据。 ALU_BUS接CND表示禁止运算器向数据总线DBUS输入数据。 LRW为1时，左端口进行读操作，为0时左端口进行写操作。 CEL为1时，允许左端口读、写操作，为0时禁止左端口读、写操作。 LDER接VCC时，为高电频表示1，为1时，寄存器堆输入暂存寄存器加载 综上，IAR_BUS，ALU_BUS接GND是禁止地址寄存器和运算器向数据总线输入数据，而CEL接GND禁止了左端口读、写操作防止了想数据总线中输入数据。这要两者都是为了保证数据总线中只有一组数据，保证数据的准确性。LDER接VCC为1是为了从DBUS获取