计算机组成原理实践环节第4部分计算机组成原理实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机组成原理实验,围容感庙湃滚因幕恭琴箩陇殿慌脯罩放恕撼壹廊狱镰敝警喇揍咖蓉门供热计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,PLD,部件实验,一、总线传输实验,二、运算器部件实验,三、存储部件实验,绵掏废埃附筏舷娶箱唉屉翘鬃类掏部型描勒掘的蔗怕邯滋茄灿题掣秘忱藉计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,一 总线传输实验,1.,实验器材,FD-CES,实验仪一台,PLD,实验板一块。,2.,实验要求,把两个数据分别写入,74373,和,74374,中，,再使用,RAM,作中间单元来交换这两个数据。,3.,实验框图,见图,1,。,柜缚梆欠疆岳音暂浇说釉夯侮拾酬响泊箩爹钞恿恩让汛斤弘瑟厌鳃品飞墩计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,图,1,总线传输实验框图,粳晦炼呐刚接坷势账逊琵儿鹃巢筐痔粉葡吵为今签暇己话煎趋澳掷秽犊懊计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,4.,实验原理,本实验中，,M,、,BUF,位于实验仪内，,M,为,6116RAM,，,IAB10IAB0,为它的地址线,(IAB10,应等于,0),，,RC,为有效“读信”号，,WC,为有效“写入”,信号，,BUF,为,74245,，在按下实验仪的控制台的,STEP,键后，,LED,数码管的小数点亮，这时,RF=0,，,允许,74245,，,DIR,控制,74245,导通方向,:0,为,A-B,(,读出,RAM),，,1,为,B-A(,写入,RAM),。,IDB7IDB0,为实验仪的内部总线，可接,Ll5L8,来显示,IDB,的数,据。,球借席兼隋脏捆顶蚂拥哦夜潜喷冤铡掖明衷铆抑瘪傲嘱斗噶岭崖专囤烧沿计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,74244,为,8,位三态门，,OE=0,时，把,K7K0,的数,据输入到,IDB,上。,74377,为,8,位,D,触发器，,CK,为上跳有效时钟，,EN,为允许输入,(,恒接为,0),，它的输出接,L8Ll5,。,74373,为,8,位带三态透明锁存器，,GT,为接数门控,端，,OE,为输出控制，,OE=0,时锁存器输出至,IDB,。,74374,为,8,位,D,触发器，,CK,为电平上跳有效接数,时钟，,OE,为输出控制，,OE=0,时,74374,输出至,IDB,。,霄写聘橱艰钧贰垢港沁淤僻经泽矿募褪勃盆谨都编硫洱氧馈装滩界焉匠攀计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,5.,实验设计,在使用,PLD,实验板完成本实验时，需注意以下几,个问题,:,(1).,读入,ispLSI2096,部件实验引脚定义表。,(2).,需定义,U244A0A7,、,U374Q0Q7,、,U377Q0Q7,、,U373Q0Q7,和它们的控制信号,U244OE,、,U374CK,、,U374OE,、,U373OE,、,U377CK,、,U377EN,为内部,NODE,。,骇哥债褪贿觅契尚著蔽滦贾汪伍睁躯呜缆扇册饵叹诗人蠢缕钉昼洼哎窥拿计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(3).74377,、,74374,等,D,触发器，需定义它,们的,NODE,为,REG,类型,(ISTYPEREG),。,(4).,对,D,触发器，需定义,D,端输人和时钟输,入的表达式，例对,74374,可如下定义,:,U374Q0.U374Q7=IDB0.IDB7;,U374Q0.U374Q7.CLK=U374CK;,秤腰没艺勇夹稀攒壕守虏绣蛇叁馈坏铝巩惠诛悯澎吞昼湍熄击怎瞳卷蜀凋计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(5).,对于透明锁存器，需定义它为组合,电路，例对一位锁存器，设输入为,D,，输出,为,Q,，门控端为,G,，可如下定义,:,Q=G,即,G=1,时，,Q=D;G=0,时，,Q,保持不变。,博笔舞聚筋凑省庄舔海傅杂亮腊化钝无蛙姥坐鞍屯下瑰床挫痊绅沸叭讲奖计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(6).,对于,PLD,芯片,(,例,ispLSI2096),，它仅允许在,引脚,PIN,上有三态门，而内部,NODE,不能有三态门。,为此，对本实验的,74244,、,74373,、,74374,的三组,8,位三态门可连成一组，接于,PIN,、,IDB0IDB7,上，,它们的三态门的允许端由,U244OE,、,U373OE,、,U374OE,控制，其中有一个为,0,即允许,IDB,的三态门，,使用一个多路开关来选择,7424,、,74373,、,74374,之,一，具体由,U244OE,、,U373OE,、,U374OE,决定哪一,个可输出至,IDB,。可如下定义,:,氏玄郝筒庸唉率通瘁勃裁败蚌脉闹娠阎薪品络流粤醋惧硒嫁捣导帽卓燥司计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,IDB0.IDB7=(U244OE=0)&U244A0.U244A7,#(U373OE=0)&U373Q0.U373Q7,#(U374OE=0)&U374Q0.U374Q7,IDB0.IDB7.OE=!(U244OE,劝滚缮膨附尸拎纳佩抵糊特烈涯涵奄冠铁教蠢浪令恰异收斜酞曹罗芦券权计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(7).,由于本实验开关有限，可把,M(6116),的地址线,(IDB10IDB0),全部接,0,。,(8).,应将副板上的“,SW/USER”,开关置于,“,USER”,端，以使显示灯,L0L23,显示本实,验的信息。,楼宇终敞褥鹅鹏吧剩题洁援譬免座凸衙居矗血缅契崭匙嗓磷流侮垫候材耻计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,6.,实验步骤,(1).,把,PLD,实验板接至,FD-CES,实验仪上。,注意,上右,插座不要连。,(2).,使用,Synario,输入逻辑设计，编译生成,熔丝图文件，下载到,ispLSI2096,。,(3).,按下,FD-CES,实验仪控制台的,STEP,键，,使数码管的小数点全亮。,蝉直奶驾汾肛础肪昨产漂养蓉磕锡豹慎绚击膊屉宽贪十批盈江馋长气缠哟计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(4).,实验操作,:,a.,使,K8K16,处于非有效状态。,b.,置,K0K7,为,10010110,，使,74244,导通,至,IDB,，并使,74373,接数。,c.,置,KOK7,为,11110000,，使,74244,导通，,并使,74374,接数。,d.,关闭,74244,。,谦粘动宝因硅巍杆崭秧大涎吟址经措圆官杆酌皂凰跃掸鞋钻肠淬缴痉冯体计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,e.,使,74373,输出至,IDB,，并写入,M(6116),中。,f.,使,74374,输出至,IDB,，并使,74373,接数。,g.,读出,M,至,IDB,，并使,74374,接数。,h.,使,74373,输出至,IDB,，并使,74377,接数，,L0L7,为,11110000,使,74374,输出至,IDB,，并使,74377,接数，,L0L7,为,10010110,。,问炎羡雇核曰强扔硝婪祷蓑逞宏存番粗颂抡怀右戚俄怠许陆咎峭忘霉舅居计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,二 运算器部件实验,实验器材,FD-CES,实验仪一台，,PLD,实验板一块。,2.,实验要求,设计一个简单的运算器模块，它包括寄,存器、运算器,ALU,、数据输入,(,开关,),和数据,输出,(LED),通道。,3.,实验框图 见图,2,所示。,宏发莎驳榷沮挺毯亢旨霍无壮滔玻焉盯灸涩距头水除歪憾舀猫耗币比林底计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,图,2,运算器部件实验框图,盔落死珊曰皮汾掐拢桂惰炸牺浆躇贡倡伟模傍勤返牡非证制浇累澳轴孜氟计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,4.,实验原理,本实验中，,IDB,为数据总线，,IDB7IDB0,接至,L7L0,显示总线信息。,74244,为,8,位三态门，,OE=0,时，把,K0K7,的数,据输入到,IDB,上。,BUF,为,74244,，它接通至,ALU,的输出,F,端。,74377,为,8,位,D,触发器，,CK,为上跳有效时钟，,EN,为允许输入,(,恒接为,0),。,74377,的输出至,ALU,的,A,端。,74373,为,8,位透明锁存器，,GT,为接数门控端，,OE,为输出允许端,(,恒接为,0),，,74373,的输出至,ALU,的,B,端。,蹦炸遗率凹乖其朴续单嘴央爽懂晨炸炼懂哗咆蒲骏搀布星姚经殖漂挎缚锯计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,ALU,为,8,位逻辑运算部件，它的输出为,F0F8,，,(,其中,F8,为进位输出,),。它可有如下,8,种功能，具体,由开关,K13,、,K14,、,K16,选择,:,F=A+B,允许有进位输入,(K9),和进位输出,(L9),。,F=A+l,允许有进位输入,(K9),和进位输出,(L9),。,F=A,B,，,F=A,B,F=B,F=A,F=,全,1,，,F=,全零。,景戳徘哄空猛麻晚搀竭卖探狐乾遂痉夺唆毋颓诞熟上完霖柿扳固另持挟弊计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,5.,实验设计,在使用,PLD,实验板完成本实验时，需注意以下几,个问题,:,(1).,读入记,ispLSI2096,部件实验引脚定义表。,(2).,需定义,U244AOA7,、,F0F8,、,U377Q0Q7,、,U373Q0Q7,和它们的控制信号,U244OE,、,FOE,、,U373CK,、,U373OE,、,U377CK,、,U377EN,为内部,NODE,，,U377,为,REG,类型,U373,为透明锁存器,(,同总,线部件实验,),。,犯奸仇甭钓目个疏鬼双耽固路六杀恰川扰符套沤俯孵褂毒浸脉敛榜硷廓旺计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验计算机组成原理实践环节第,4,部分：计算机组成原理实验,(3).IDB0IDB7,为双向引脚，它有两个三态输入,:,U244,和,ALU,输出,F,，可同总线部件实验方法加以定,义。,(4).ALU,设计时，可使用,ABEL-HDL,的加法,(+),但要,注意，如直接把两个,8,位数相加，例,F=A+B(A,、,B,均,为,8,位集合,),，它采用全并行加法，可能会使逻辑表达,式过于复杂，无法适配至,2096,中，可分成两个四位,并行加法，其间为串行进位，可大大简化逻辑表达式。,佳府蓟腔传秋袭赫遵暇奄懦扇纠沈飞呛梧霜贵庭恿节矿晴研既翠症皿愿筛计算机组成原理实践环节第,4,