实验内容
一、实验原理
指令总线(IBUS)作为传递指令信息的通道是连接指令部件的钮带,如下图所示,在取指操作中指令信息由主存流向指令寄存器IR和指令译码器ID,若取操作数也可经三态门流向数据总线,指令总线(IBUS)也是主存及IR与数据总线之间的互递通路,在主存读写周期与数据总线双向交換信息,在通用寄存器或内存寻址操作中透过数据总线单向传递地址信息。
二、数据通路

三、部件特点
1. 指令寄存器IR
上图所示的IR框由2片74LS574锁存器构成16位指令寄存器,主要用于存放指令所规定的寻址方式,它的输入端经指令总线(IBUS)分别与主存和数据总线构成取数通路。其锁存输出端编码产生通用寄存器地址,并指定由IR15~IR8提供内存地址。
2. 指令编译器ID
上图所示的ID框由指令编译电路(CPLD)构成11位微地址寄存器,主要用于存放指令排序器所定义的指令起始微地址(亦可称为指令的微程序入口地址)。ID的输入端经指令总线(IBUS)分别与主存和数据总线构成取数通路。其三态输出端经微总线(uBUS)单向流入微程序计数器的输入端口,在时序电路的控制下形成与当前指令相对应的微程序入口地址。
四、 指令总线手动在线实验
1、将系统状态设置为“手动”、“在线”。
2、指令寄存器IR字打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR置数,操作步骤如下:


3、指令寄存器IR偶字节打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR置数,操作步骤如下:


4、指令寄存器IR奇字节打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR置数,操作步骤如下:


五、 指令总线手动搭接在线实验
1、将系统状态设置为“手动”、“搭接”。
2、IR操作方式
IR指令寄存器写入


3、实验连线

4、指令寄存器IR字打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR置数,具体操作步骤如下:

5、指令寄存器IR偶字节打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR偶址置数,操作步骤如下:

6、指令寄存器IR奇字节打入
拨动“I/O输入输出单元”开关向指令寄存器IR奇址置数,操作步骤如下:

实验报告
学院、系: |
计算机学院 |
专业名称: |
软件工程 |
学生姓名: |
小何学长 |
指导教师: |
刘亚松 |
一、实验题目
十六位机运算器实验
二、实验目的与要求
实验目的
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。
实验要求
完成算术、逻辑、移位运算实验,熟悉ALU运算控制位的运用。
三、实验步骤(阐述主要步骤)
将0008H写入AH寄存器,然后完成AH寄存器移位运算

在给定AX=6655h、BX=AA77h的情况下,改变运算器的功能设置,观察运算器的输出,填入下页表格中,并和理论分析进行比较、验证。
运算控制 |
运算表达式 |
M |
S2 |
S1 |
S0 |
AX |
BX |
运算结果 |
带进位算术加 |
A+B+C(进位) |
0 |
0 |
0 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(10CC) |
带借位算术减 |
A-B-C |
0 |
0 |
0 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(BBDE) |
带进位左移 |
RLC A |
0 |
0 |
1 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(CCAA) |
带进位右移 |
RRC A |
0 |
0 |
1 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(332A) |
算术加 |
A+B |
0 |
1 |
0 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(10CC) |
算术减 |
A-B |
0 |
1 |
0 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(BBDE) |
左移 |
RL A |
0 |
1 |
1 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(CCAA) |
右移 |
RR A |
0 |
1 |
1 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(B32A) |
取BX值 |
B |
1 |
0 |
0 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(AA77) |
AX取反 |
NOT A |
1 |
0 |
0 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(99AA) |
AX减1 |
A-1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(6654) |
清零 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(0000) |
逻辑或 |
A OR B |
1 |
1 |
0 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(EE77) |
逻辑与 |
A AND B |
1 |
1 |
0 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(2255) |
AX加1 |
A+1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
6655 |
AA77 |
FUN=(6656) |
取AX值 |
A |
1 |
1 |
1 |
1 |
6655 |
AA77 |
FUN=(6655) |
案例:

四、心得体会
本节课学习了并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。同时完成算术、逻辑、移位运算实验,熟悉ALU运算控制位的运用。虽然操作有点麻烦,但还是坚持完成并验证了其原理,自己的动手能力有所增强,还学到了知识,真开心啊!
文档获取
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