组成原理实验五---程序计数器PC和微程序计数器uPC实验.doc

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1、实验五计科121陈聪实验五程序计数器PC和微程序计数器uPC实验一、实验目的(1)了解模型机中微程序的基本概念。(2)了解PC的结构、工作原理及其控制方法。(3)了解模型机中微程序的基本概念。(4)了解uPC的结构、工作原理及其控制方法。二、实验要求利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现程序计数器PC的写入和加1功能，并观察PC及相应变化。三、实验说明1、PC原理图PC是由两片74HC161构成的八位带预置记数器，预置数据来自数据总线。记数器的输出通过74HC245（PCO

2、E）送到地址总线。PC值还可以通过74HC245（PCOE_D）送回数据总线。-6-实验五计科121陈聪在COP2000中，PC+1由PCOE取反产生。当RST=0时，PC记数器被清0当LDPC=0时，在CK的上升沿，预置数据被打入PC记数器当PC+1=1时，在CK的上升沿，PC记数器加一当PCOE=0时，PC值送数据总线PC打入控制原理图PC打入控制电路由一片74HC151八选一构成。ELPIR3IR2CyZLDPC1XXXX10001X00000X1001X10001X0101XXX0当ELP=1时，LDPC=1，不允许PC

3、被预置当ELP=0时，LDPC由IR3，IR2，Cy，Z确定当IR3IR2=1X时，LDPC=0，PC被预置当IR3IR2=00时，LDPC=非Cy，当Cy=1时，PC被预置当IR3IR2=01时，LDPC=非Z，当Z=1时，PC被预置(1)连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1J2座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]-6-实验五计科121陈聪2PCOEK5PC输出到地址总线低电平有效3JIR3K4预置选择14JIR2K3预置选择05JRZK2Z标志输入6JRCK1C标志输入7ELPK0预置允许低电平有效8PCCKCL

4、OCKPC工作脉冲上升沿打入2、74HC161是一片带预置的4位二进制记数器。功能如下：当RST=0时，记数器被清0。当IREN=0时，在CK的上升沿，预置数据被打入记数器。当IREN=1时，在CK的上升沿，记数器加一。TC为进位，当记数到F（1111）时，TC=1CEP，CET为记数使能，当CEP，CET=1时，记数器工作，CEP，CET=0时，记数器保持原记数值。在COP2000中，指令IBUS[7:0]的高六位被接到uPC预置的高六位，uPC预置的低两位被置为0。一条指令最多可有四条微指令。uPC原理图-6-实验五计科12

5、1陈聪uPC工作波形图(2)连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1J2座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2IRENK0预置uPC低电平有效3EMENK1EM存储器工作使能低电平有效4EMWRK2EM存储器写使能低电平有效5EMRDK3EM存储器读使能低电平有效6IRCKCLOCKuPC工作脉冲上升沿打入实验1：PC加一实验置控制信号为：K5（PCOE）K0（ELP）01按一次CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据PC被加一。实验2：PC打入实验二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据

6、12HK23K22K21K20K19K18K17K1600010010置控制信号为：ELP(K5)IR3(K4)IR2(K3)JRZ(K1)JRC(K0)LDPCPC红色指示灯黄色PC预置指示灯PC的值UPC的值1XXXX1亮灭00000X10亮亮121-6-实验五计科121陈聪000X01亮灭1320011X0亮亮1240010X1亮灭13501XXX0亮亮126每置控制信号后，按一下CLOCK键，观察PC的变化。实验3：uPC加一实验置控制信号为：K3(EMRD)K2(EMWR)K1(EMEN)K0(IREN)1111按一次

7、CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据uPC被加一。实验4：uPC打入实验二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12HK23K22K21K20K19K18K17K1600010010置控制信号为：K3(EMRD)K2(EMWR)K1(EMEN)K0(IREN)1000当EMWR，EMEN=0时，数据总线（DBUS）上的数据被送到指令总线（IBUS）上。按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器uPC的黄色预置指示灯亮，表明uPC被预置。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上

8、升沿，数据12H被写入uPC寄存器。-6-实验五计科121陈聪四、实验感想实验稍微简单，按照步骤基本没什么问题，经过整理很快将实验弄明白了实验目的；1、了解模型机中微程序的基本概念。2、了解PC的结构、工作原理及其控制方法。3、了解模型机中微程序的基本概念。4、