计算机组成原理试验-数据通路试验

1、曾国江一计算机组成原理实验报告i计算机组成原理课程实验报告9.5 数据通路实验姓 名： 曾国江_学 号：_系 别：计算机工程学院班 级： 网络工程 1 班指导老师：_完成时间：_评语：Guangzhou Colle-ge of South China University ofTechnology曾国江一计算机组成原理实验报告2得分:曾国江计算机组成3原理实验报告3一、实验类型本实验类型为验证型+分析型+设计型二、实验目的1进一步熟悉计算机的数据通路2.将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块连接，构成新的数据通路.3.掌握数字逻辑电路中的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法.4.锻炼分析问题

2、和解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除 故障三、实验设备1、TEC-5实验系统一台2、 双踪示波器一台3、 逻辑测试笔一支、实验电路DBUS7DBUSO左端口 1JWK273)H3F2HTQCn*4Al JU 181CnN戍蜩口通用寄器那RFCispLSI10165-一耐12ARM T2-双堵口存储器IDT7132曾国江一计算机组成原理实验报告4曾国江计算机组成3原理实验报告5数据通路实验电路图如图9.7所示。 它是将双端口存储器模块和双端口通用寄存器堆模 块连接在一起形成的。存储器的指令端口（右端口）不参与本次实验。通用寄存器堆连接 运算器模块，本次实验涉及其中的DR

3、l。由于双端口存储器是三态输出，因而可以直接连接到DBUS上。此外，DBUS还连接着 通用寄存器堆。这样，写入存储器的数据由通用寄存器提供，从RAM中读出的数据也 可以放到通用寄存器堆中保存。 本实验的各模块在以前的实验中都已介绍，请参阅前面相关章节。注意实验中的控制信 号与模拟它们的开关K0K15的连接。五、实验任务1、将实验电路与控制台的有关信号进行连接。2、用8位数据开关SW7-SW0向RF中的四个通用寄存器分别置入以下数据：RO=OFH,R1=0F0H，R2=55H，R3=0AAH。3、用8位数据开关向AR送入地址OFH,然后将R0中的数据OFH写入双端口存储器中. 用同样的方法依次将

4、R1,R2,R3中的数据分别置入RAM的0F0H,55H,0AAH单元.4、分别将RAM的0AAH单元数据写入R0,55H单元数据写入R1,0F0H单元数据写入R2,0FH单元数据写入R3然后将R0-R3中的数据读出，验证数据的正确性，并记录数据六、实验要求1、做好实验预习,掌握实验电路的数据通路特点和通用寄存器堆的功能特性和使用方 法。2、写出实验报告,内容是：（1） 实验目的。（2） 写出详细的实验步骤、记录实验数据及校验结果。（3） 其他值得讨论的问题。曾国江一计算机组成原理实验报告6七、实验步骤和实验结果实验步骤（一）一一向RF中的四个通用寄存器分别置入数据如下数据:RO=OFH, R

5、1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.首先将DP开关置1，DB开关置0,编程开关打到正常控制台的有关信号线路连接如下所示：数据通路SW-BUS #LDRiWR0WR1RD0RD1RS-BUS#LDAR#RS0电平开关K0K1K2K3K4K5K6K7K8数据通路RS1CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#MS0S1电平开关K9K10K11K12K13K14GNDGNDGND数据通路S2S3Cn#CER#电平开关GNDGNDVCCVCC向RF中的四个通用寄存器分别置入数据R0=OFH, R1=0F0H, R2=55H, R3=0AAH.控制银角的连线和开关设置如下

6、：数据通路SW-BUS#LDRiWR0WR1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS# :LDDR1ALU-BUS#曾国江计算机组成3原理实验报告7电平开关K0K1K2K3K6K7K10K11K12K13K14曾国江一计算机组成原理实验报告8电平O1OO111O1O11、将数据OFH置入到通用寄存器R0中拨动SW7-SW开关，设置输入的数据OFH,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SWOOOOO1111按QD数据OFH已经写入到了通用寄存器R0中同理，将数据OFOH, 55H, OAAH分别写入到通用寄存器R1、R2 R3中的操作与上述类 似，其中开关K2、K

7、3的作用是用来选择ROR3中的一个寄存器。在本实验中，K2=O,K3=O表示选择了寄存器RO, K2=1,K3=O表示选择了寄存器R1，K2=O,K3=1表示选择了寄存器R2, K2=1,K3=1表示选择了寄存器R3,只要改变K2和K3的电平与SW7-SW开关即可。实验步骤（二）一一用8位数据开关向AR送入地址，然后将数据写入双端口存储器中1、向地址寄存器AR送入地址OFH,拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关KOK1K6K7K1OK11K12K13K14电平OO1O10101拨动SW7

8、-SW开关，设置输入的地址OFH,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SWO00001111按QD地址OFH将写入到地址寄存器AR中将数据OFH写入到双端口存储器中将寄存器RO中的数据OFH写入到双端口存储器RAM中的OFH单元中，拨动数据通路开关 如下：数据通路SW-BUS#LDRiRDORD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关KOK1K4K5K6K7K10K11K12K13K14电平100011000109按动QD寄存器RO中的数据OFH已经写入到双端口存储器RAM中的OFH单元中DBUS显示情况：0000 111

9、12、向地址寄存器AR送入地址0F0H拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K10K11K12K13K14电平001010101拨动SW7-SW开关，设置输入的地址0F0H,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按QD地址0F0H将写入到地址寄存器AR中将数据0F0H写入到双端口存储器中将寄存器R1中的数据0F0H写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LD

10、AR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K4K5K6K7K10K11K12K13K14电平10101100010按动QD寄存器R1中的数据0F0H已经写入到双端口存储器RAM中的0F0H单元中DBUSa示情况：1111 0000_3、向地址寄存器AR送入地址55H,拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS #电平开关K0K1K6K7K10K11K12K13K14电平001010101拨动SW7-SW开关，设置输入的地址55H,如下所示:SW7SW6SW5SW

11、4SW3SW2SW1SW001010101曾国江一计算机组成原理实验报告10按QD地址55H将写入到地址寄存器AR中将数据55H写入到双端口存储器中将寄存器R2中的数据55H写入到双端口存储器RAM中的55H单元中，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K4K5K6K7K10K11K12K13K14电平10011100010按动QD寄存器R2中的数据55H已经写入到双端口存储器RAM中的55H单元中DBUS显示情况：0101 01014、向地址寄存器AR送入地址0AA

12、H拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K10K11K12K13K14电平001010101拨动SW7-SW开关，设置输入的地址0AAH如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW010101010按QD地址0AAH将写入到地址寄存器AR中将数据0AAH写入到双端口存储器中将寄存器R3中的数据0AAH写入到双端口存储器RAM中的0AAH单元中，拨动数据通路 开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BU

13、S#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K4K5K6K7K10K11K12K13K14电平10111100010按动QD寄存器R3中的数据0AAH已经写入到双端口存储器RAM中的0AAH单元中DBUSa示情况：1010 1010_曾国江一计算机组成原理实验报告11实验步骤（三）一一将双端口存储器RAM中的数据写入到通用寄存器RF中1、将RAM勺OAAH单元数据写入RO选择AR中的OAAH地址单元，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K10K12K13K14电平0010110

14、1拨动SW7-SW开关，设置输入的地址OAAH如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SWO10101010按 QD将OAAH单元数据写入R0,拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRDORD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K4K5K6K7K10K11K12K13K14电平11001101001按 QDOAAH单元中的数据OAAH已经写入R0中,DBUS显示情况：1010 10102、将RAM勺55H单元数据写入R1选择AR中的55H地址单元，拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiR

15、S-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关KOK1K6K7K10K12K13K14电平00101101拨动SW7-SW开关，设置输入的地址55H,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SWO01010101按 QD曾国江一计算机组成原理实验报告12将55H单元数据写入R1，拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K2K3K6K7K10K11K12K13K14电平11101101001按 QD55H单元中的数据55H已经

16、写入R1中,DBUS显示情况：0101 0101_3、将RAM勺0F0H单元数据写入R2选择AR中的0F0H地址单元，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K10K12K13K14电平00101101拨动SW7-SW开关，设置输入的地址0F0H,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW011110000按 QD将0F0H单元数据写入R2,拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR

17、1ALU-BUS#电平开关K0K1K2K3K6K7K10K11K12K13K14电平110111010010F0H已经写入R2中,DBUS显示情况：1111 0000_4、将RAM勺0FH单元数据写入R3选择AR中的0FH地址单元，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#CEL#RAM-BUS#LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K10K12K13K14电平00101101曾国江一计算机组成原理实验报告13拨动SW7-SW开关，设置输入的地址OFH,如下所示:SW7SW6SW5SW4SW3SW2SW1SW000001111按 QD将OFH单元数

18、据写入R3,拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRD0RD1RS-BUS#LDAR#CEL#LR/W#RAM-BUS#:LDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K2K3K6K7K10K11K12K13K14电平11111101001按 QDOFOH单元中的数据OFOH已经写入R3中,DBUS显示情况：0000 1111_实验步骤（四）验证R0R3中的数据在理论上，R0=1010 1010, R1= 0101 0101, R2=1111 0000 ,R3=0000 1111查看RO中的数据，拨动数据通路开关如下：数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RSORS1

19、CEL#RAM-BUS#tLDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K8K9K10K12K13K14电平1001001101DBUSa示情况：1010 1010如下图所示曾国江一计算机组成原理实验报告14查看R1中的数据，拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#ELDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K8K9K10K12K13K14电平1001101101DBUS显示情况：0101 0101如下图所示查看R2中的数据，拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#ELDDR1ALU-BUS#电平开关K0K1K6K7K8K9K10K12K13K14曾国江一计算机组成原理实验报告15电平100101110116DBUS显示情况：1111 0000如下图所示查看R3中的数据，拨动数据通路开关如下:数据通路SW-BUS#LDRiRS-BUS#LDAR#RS0RS1CEL#RAM-BUS#ELDDR1ALU-BUS#电平开关K0K