实验一十六位数据总线实验

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1、十六位机运算器实验—、头验目的1.熟悉Dais-CMX16+达爱思教仪的各部分功能和使用方法。2.掌握十六位机字与字节运算的数据传输格式，验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。了解运算器的工作原理。3.完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。二、实验仪器Dais-CMXl64■达爱思教仪三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别巾4个74LS574锁

2、存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数裾总线相连。DATABUSJULUUNIT/输出选通*—

3、效，通过【单拍】按钮产生的负脉冲把总线上的数据打入，实现AXW、BXW写入操作。四、运算器功能编码表hlALU运算器编码表算术运算逻辑运算M15M13M12Mil功能M15M13M12Mil功能MS2SISOMS2SISO0000A+B+C1000读B0001A-B-C1001非A0010RLC1010A-l0011RRC1011A=00100A+B1100A

4、

5、B0101A-B1101A&B0110RL1110A+10111RR1111读A表V2移位编码表M15M13M12Mil功能MS2S1SO01

6、11RR0110RL0011RRC0010RLC五、实验连线将实验系统没置为手动/搭接状态，K23〜K0置“1”，灭M23〜M0控位S示灯。然后按下表要求“搭接”部件控制电路。连线信号孔接入孔作用有效电平1DRCKCLOCK单元手动实验状态的时钟来源上升沿打入2wK6(M6)总线字长：0=16位字操作，1=8位字节操作3XPK7(M7)源部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址4X2KIO(MIO)源部件定义译码端X25XIK9(M9)源部件定义译码端XI6xoK8(M8)源部件定义译码端X07MK15(M

7、15)运算控制位：0=算术运算，1=逻辑运算8S2K13(M13)运算状态位S29SIK12(M12)运算状态位S110SOKll(MIl)运算状态位S011OPK16(M16)目标部件奇偶标志:0=偶寻址，1=奇寻址12AXWK17(MI7)AX运算寄存器写使能，本例定义到MI7位低电平有效13BXWK18(M18)BX运算寄存器写使能，木例定义到M18位低电平冇效六、实验步骤C-)算术运算1.字算术运算(1)gM^乍通过I/O单元“S15〜SO”开关向累加器AX和暂存器BX置数，操作步骤如下:数据來

8、源I/O单元I/O咒数I/O=1122h寄存器AX(1122h)I/O咒数I/O=3344h寄存器BX(3344h)X2XIX0=100WXPop=oooAXW(M17)=0BXW(M18)=1按【申•拍】按钮AXW(M17)=1BXW(M18)=0按【申•拍】按钮(2)字读操作关闭AX、BX写使能，令AXW(M18)=BXW(M17)=1，按下流程分别读AX、BX。数椐来源ALUS2SISO=111M=1数据总线显示AXffi读BX数据总线显示BX值X2XIX0=110WXPop=oooM=1S2SI

9、S0=000(3)字加法与减法运算(不带进位加、不带错位减)_令MS2S1S0(K15K13〜K11)=0100,FUN及总线单元显示AX+BX的结果。令MS2S1S0(K15K13〜K11)=0101,FUN及总线单元显示AX—BX的结果。2.字节算术运算(1)偶字节写(置数楝作)通过I/O单元“S15〜S0”开关向累加器AL和暂存器BL置数，具体操作步骤如下数裾来源I/O单元X2XIX0=100WXPOP=100I/O置数I/O=XX22h寄存器AL(22h)I/O置数I/O=XX44h寄存器BL(

10、44h)AXW(M17)=0BXW(M18)=1按【单拍】按钮AXW(M17)=1BXW(M18)=0按【单拍】按钮(2)偶字节读操作(运算寄存器AL和BL内容送总线)关闭AL、BL写使能，令AXW(M18)=BXW(M17)=1,按下流程分别读AL、BL。数裾总线显示AL值读BL数裾总线显示BL值X2XIX0=110“xM=1WXPOP=100S2SIso=lllS2SIS0=000(3)字节加减法算术运算(不带进位加、不带错位减)令MS