计算机组成原理实验报告 通用寄存器单元实验

第1页共2页第1页共1页西华大学数学与计算机学院实验报告课程名称：计算机组成原理年级：2011级实验成绩：指导教师：祝昌宇姓名：蒋俊实验名称：通用寄存器单元实验学号：312011080611118实验日期：2013-12-15目的1.了解通用寄存器的组成和硬件电路2.利用通用寄存器实现数据的置数、左移、右移等功能二、实验原理（1）寄存器实验构成1、通用寄存器由2片GAL构成8位字长的寄存器单元。8芯插座RA-IN作为数据输入端，可通过端8芯扁平电缆，把数据数据输入端连接到数据总线上。2、数据输出由一片74LS244（输出缓冲器）来控制。用8芯插座RA-OUT作为数据输出端，可通过端8芯扁平电缆，把数据数据输出端连接到数据总线上。3、判零和进位电路由1片GAL、1片7474和一些常规芯片组成，用2个LED（ZD、CY）发光管分别显示其状态。（2）通用寄存器单元的工作原理通用寄存器的核心部件为2片GAL，它具有锁存、左移、右移、保存等功能。各个功能都由X1、X2信号和工作脉冲RACK来决定。当置ERA=0、X0=1、X1=1，RACK有上升沿时，把总线上的数据打入通用寄存器。可通过设置X1、X0来指定通用寄存器工作方式，通用寄存器的输出端Q0~Q7接入判零电路。LED（ZD）亮时，表示当前通用寄存器内数据为0。输出缓冲器采用74LS244，当控制信号RA-O为低时，74LS244开通，把通用寄存器内容输出到总线；当控制信号RA-O为高时，74LS244的输出为高阻。图1通用寄存器原理图三、使用环境计算机组成原理实验箱四、实验步骤（一）数据输入通用寄存器把RA-IN（8芯的盒型插座）与CPT-B板上二进制开关单元中的J1插座相连（对应二进制开关H16~H23），把RA-OUT（8芯的盒型插座）与数据总线上的DJ6相连。把RACK连到脉冲单元的PLS1，把ERA、X0、X1、RA-0、M接入二进制拨动开关。请按下表接线。信号定义接入开关位号RACKPLS1孔X0H12孔X1H11孔ERAH10孔RA-OH9孔MH4孔二进制开关H16~H23作为数据输入，置42H（对应开关如下表）H23H22H21H20H19H18H17H16数据总线值D7D6D5D4D3D2D1D08位数据0100001042H置各控制信号如下：H12H11H10H9H4X0X1ERARA-OM11001按启停单元中的有效按钮，置实验机为运行状态。按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RACK上产生一个上升沿，把42H打入通用寄存器。$此时数据总线上的指示灯IDB0~IDB7显示为42H。由于通用寄存器内容不为0，所以ZD(LED)灯灭。（二）寄存器内容无进位位左移把42H打入通用寄存器中，数据总线上显示42H。实现左移功能，置各控制信号如下：H12H11H10H9H4X0X1ERARA-OM11001按启停单元中的有效按钮，置实验机为运行状态。按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RACK上产生一个上升沿，使通用寄存器的值左移。$此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为84H。由于通用寄存器内容不为0，所以ZD(LED)灯灭。按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，使通用寄存器的值左移，此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7显示为09H。若一直按PLS1，在总线上看见数据循环左移的现象。（三）寄存器内容无进位位右移把42H打入通用寄存器中，数据总线上显示42H。实现右移功能，置各控制信号如下：H12H11H10H9H4X0X1ERARA-OM10001按启停单元中的运行按钮，置实验机为运行状态。按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RACK上产生一个上升沿，使通用寄存器的值右移。此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7显示为21H。由于通用寄存器内容不为0，所以ZD(LED)灯灭。按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，使通用寄存器的值右移，此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7显示为90H。若一直按PLS1，在总线上看见数据循环右移的