计算机硬件技术基础总线设计

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1、HUNANUNIVERSITY计组实验实验报告学生姓名梁送学生学号201408010318专业班级计算机科学与技术1403班指导老师方恺晴日期2016年03月13日总线实验报告一.实验目的：利用Quartus软件，设计一个总线电路，交换两个寄存器的值。二.实验原理：利用总线作为信息传输的公共通道，通过总线使得系统内部的各个部件（主要是寄存器）Z间的信息可以进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。三•实验内容：根据实验原理图，设计总线电路exp_busl,实现将数据写入两个寄存器（R1和R2）并显示出来，再交换两个寄存器的数据，记录实

2、验数据并完成仿真。电路初始状态：电路处于静默状态，总线空闲，任何往总线传输的数据处于高阻,SW_BUS、R1_BUS、R2_BUS、R2_BUS设置为:1111。LD输入是寄存器的载入信号，“同步“高电平有效。BUS类输入控制寄存器数据经三态输出到总线或者显示器，“界步”低电平有效。仿真图中的双向端口：总线L,初始化为ZZ态，也可以当作输入端口输入数据。—result启动仿真后,仿真器产生一组L[7prcsultL[0]"result重新group组成，用于观察L的输出。LE组为将R3的数据输出到显示器上显示结果。实验步骤:1.根

3、据原理图完成电路图设计；2.完成芯片设置和管脚设置；3•波形仿真，将数据E1H写入R1,并通过R3显示是否正确;4.将数据D2H写入R2,并通过R3显示是否正确；5.互换R1和R2中的数据值；三•实验电路图和仿真图：1・实验原理图：弋.，科岁；丫.三-*Vw+due

4、s卫■sWKs•舲HRcz>迟•.・§•—••*■•>•<•■•••Vw••*•*•»•*»•<*■••1GN1A11A21A31A42GN2A12A22A32A474244octalc-ff6HQOGQ8OCTALBUF・••v•••・2•波形仿真图:0阻Jjpoi

5、rter2.4gInterval：24U3StaitEndMa加Trr^BarK»eVdut

6、R3

7、R2

8、RIJUS□LDDR□LEQLHL*r«sultH00B1111B000HZ2HZZHZZLrun_rLJ-Ln_n_ri_ri_n_n_rLjn_rLJn_n_n_ri_rLJn_r【基本参数设置:EndTime:4usGridsize:100ns。输入：C

9、LK为输入的时钟信号；K为8位二进制数据开关输入，将数据输入到三态门74244；SWBUS、Rl.BUS、R2J3US、R2_BUS为控制数据输入总线的信号，低电平有效,所以初始值为:lllloLDDR是寄存器的载入信号，共三个输入口，每个寄存器一个输入口，高电平有效，所以初始值为：000o输出：LE可以显示R3中的数据；L内部为双向数据端口，可显示总线的值；[/result为启动仿真后,仿真器产生一组L[7]~resultL[0]"result重新group组成，用于观察L的输出。仿真结果说明：1为初始状态，输入端均无效，输出端

10、为高阻态Z；2在一个吋钟周期内，仅K输入端口冇效，SW_BUS为0,输入数据E1,并存入寄存器R1;3和4将R3的下载信号打开，关闭SW_BUS并打开R1_BUS,使R1的数据输入到总线并打入R3,通过LE显示出来。5在一个时钟周期内，仅K输入端口有效，SWBUS为0,输入数据D2,并存入寄存器R2；6和7将R3的F载信号打开,关闭SW_BUS并打开R2_BUS,使R2的数据输入到总线并打入R3,通过LE显示出來。8、9实现交换R1和R2中的值，8将R1的数据打入R2,9将R3当前存放的R2的值打入R1；10和11将R1的值打入R

11、3并通过LE显示出来;12和13将R2的值打入R3并通过LE显示出来;结论：实验实现了将数据E2H打入R2,将D2H打入R2,并交换了R1和R2中的数据，并通过LE成功显示了岀来，实验成功；六•实验日志：1.、在实现互换R1和R2的内容耍求上，书上的屯路原理图是有问题的，书上R3能够接收总线的数据，但是不能向总线写入数据，所以我增加了一个跟R3—样的寄存器，一个将数据输出到总线，一个将数据输出到LE显示器上。2.这个实验就是实验仿真冇点麻烦，数据冇点多，容易搞混；3•实验并不是很难，只耍知道原理基本很容易就知道怎么设计电路和进行实

12、验，就是数据的设置花时间比较多;