计算机组成原理实验课件.ppt

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1、TDN-CM实验仪简介TDN-CM实验仪是一个计算机的模型机，采用单元电路结构，实验既可按各单元模块做，也可以将各模块连接成整机运行。实验仪主要分为:运算器模块（ALUUNIT）主存储器模块（PRAMUNIT）微控器模块（MICRO-CONTROLLERUNIT）时序电路模块（STATEUNIT）实验板简介运算器存储器微控器时序电路地址/数据开关数据总线控制信号开关电源开关74LS2732片分别组成数据寄存器DR1、DR274LS2998位移位寄存器74LS2452片分别组成输入三态门和输出三态门AUJ3数据输出排针2.存储器模块（PRAMUNIT）静态RAM6116

2、74LS273地址寄存器74LS161PC寄存器AUJ5数据输出排针ADJ6PC输出排针地址指示灯AD7~AD01.运算器模块（ALUUNIT）SN741812片组成8位算术逻辑单元3.微控器模块（MICRO-CONTROLLERUNIT）E2PROM2816控存（3片,24位）MK23~MK024位微代码输入开关MD23~MD024位数据指示灯UA5~UA06位微地址指示灯4.时序电路（STATEUNIT）Ø时钟源START微动开关KK2微动开关5.数据/地址开关SWJ3数据/地址排针D7~D0数据/地址指示灯及开关指示灯亮——0指示灯灭——1实验仪上所有指示灯均按

3、此规定6.数据总线（BUSUNIT）数据总线由若干排针组成，B7~B0，总线指示灯指示总线数据几点要求:1.实验完成后请将排线理好放入实验箱内。2.将电源线放入实验箱内。实验一运算器实验实验目的1.掌握运算器的数据传送通路。实验设备TDN-CM实验系统实验内容1.实验电路分析（实验手册P2）图1-12.电路连接（实验手册P3）图1-2T4——KK2ALU单元与二进制控制信号开关之间的连接：S3~S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B2.验证运算器的组合功能。数据单元SW-B与控制信号开关单元之间的连接。排线连接时注意排线的颜色，中间不要扭转。ALU的数据输

4、出与总线连接：AUJ3——总线单元3.运算器功能验证步骤：（1）数据置入DR1、DR2DR1：01100101DR2：10100111（具体步骤见讲义P2）（2）检验DR1、DR2的数据输入是否正确（P3第一段）（3）验证运算器功能通过搬动S3~S0、Cn、M的二进制开关，观察运算器的输出结果，与已经算出的表1-1的结果相比较。数据开关与数据总线的连接：SWJ3——总线单元*在进行电路连接时一定要关掉电源。功能表验证举例：S3~S0=0100教材P31ALU功能表M=0（算术运算）Cn=1（无进位）A加(A·B反)A=01100101B=10100111BB反=010

5、11000(A·B反)=01000000（逻辑与）A加(A·B反)=10100101=A5H（算术加）Cn=0（有进位）A加(A·B反)加1=A6HM=1（逻辑运算）（A·B）反（A·B）：01100101·10100111=00100101（A·B）反：11011010=DAH实验一完存储器时序电路地址/数据开关数据总线实验二模块图实验二存储器实验实验目的掌握静态随机存储器RAM的特性及读写方法。实验设备TDN-CM实验系统实验内容1.实验电路分析（实验手册P12图2-1）静态RAM6116，2k×8；AR地址寄存器(74LS273)；地址指示灯AD7~AD0；AD

6、J5存储器数据输出排针若干控制信号：CE(CS)、WE、T3、LDAR、SW-B*按图中的连接，用户只能使用存储芯片的前256个单元。2.电路连接（实验手册P13图2-2）3.存储器的写操作给指定的单元置入数据。单元地址单元内容00H0001000101H0001001002H0001001103H0001010004H00010101“写”操作步骤P13存储器读写规定：CE(CS)WE操作00读01写4.存储器的读操作从指定的存储单元读出数据。“读”操作步骤：P14实验二完控存微地址指示灯微代码指示灯微代码输入开关三态开关CLR实验三、实验四模块图实验三　微程序控制

7、器组成实验实验目的掌握微程序控制器的组成原理掌握微程序的编写、输入、及运行实验设备TDN-CM实验系统实验内容1.实验电路分析图3-2（实验手册P18）①微代码输入开关MK0~MK23（24位）②微代码指示灯MD0~MD23③控存E2PROM2816（24位）微地址（6位）来自微地址寄存器数据的前18位送数据寄存器，后6位微地址送微地址寄存器④18位数据前9位为直接控制位，后9位作译码器输入信号微指令共27位，在实验模块中分别有引脚插针⑤微地址寄存器（6位）及微地址指示灯本实验中微地址来自于开关SE1～SE6，⑥总清开关CLR，将寄存器、微地址清零⑦