計算機組成原理實驗三報告
學院、系: | 計算機學院 |
---|---|
專業名稱: | 軟體工程 |
學生姓名: | 小何學長 |
指導教師: | 劉亞鬆 |
一、實驗題目
程式計數器實驗
PC框由3片161構成按字方式定址的11位PC計數器,計數器的輸入端與匯流排相連構成置數通路,計數器的輸出端途經三態門緩衝分離為兩條通路,其一與匯流排相連構成可讀通路,其二與地址暫存器(資料)集合組成內部儲存器地址匯流排。它的清零端由中央處理器單元直控,上電時PC計數器自動淸零,實驗中按“復位”鈕亦可實現計數器的手動淸零。
手控狀態,本實驗由目的編碼控制PC計數器的預置與加1操作,並以準雙向I/O部件的S10~S0為計數器預置源。當IP=0時按單拍按鈕,遇E/M=0在脈衝下降沿把S10~S0的內容裝入PC計數器。遇E/M=1在脈衝下降沿PC計數器加1。
二、實驗目的與要求
實驗目的
- 熟悉和了解地址匯流排的組成結構、地址來源及組合原理。
- 掌握程式段與資料段的定址規則及地址部件的運用技巧。
實驗要求
- 通過地址形成部件實驗,建立“段”概念,學會“段”運用。
三、實驗步驟(闡述主要步驟)
(1)PC程式計數器的寫入 —— PC的預置
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向程式計數器PC置數,操作步驟如下:(0亮燈)
效果如圖所示:
(2)PC程式計數器的讀出——取指令的操作
K23~K0置全“1”,滅M23~M0指示燈。令K10~K7=0000開啟PC輸出三態門,資料匯流排單元顯示PC指標“0100”。
效果如圖所示:
(3)PC程式計數器裝載與讀出流程 —— PC加一
保持當前狀態,置K22=0,按【單拍】按鈕,在CLOCK的上升沿PC加1並送資料匯流排,程式計數器和匯流排單元顯示0101h。繼續按【單拍】按鈕,觀察PC與匯流排內容的變化。
效果如圖所示:
四、實驗結論
結論1
編碼控制PC計數器的預置與加1操作,並以準雙向I/O部件的S10~S0為計數器預置源。當IP=0時按單拍按鈕,遇E/M=0在脈衝下降沿把S10~S0的內容裝入PC計數器。遇E/M=1在脈衝下降沿PC計數器加1。
結論2
SP框由2片74LS574鎖存器構成16位堆疊指標。在呼叫中斷等突發事件處理中SP指標以間址方式把當前程式指標存入SP-2單元,遇返回指令SP又把棧項所指單元的內容裝入程式計數器,然後SP+2退至原始位置。
在手控/線上態,堆疊指標SP由O2~O0 OP及DRCK(CP脈衝)五訊號組合控制棧指標的置數操作。本實驗以總線上準雙向I/O部件的S15~S0為置數源。堆疊指標SP的讀出操作由設定的源編碼表定義。
結論3
在手控/搭接態,堆疊指標SP由W、SPW及DRCK(CP脈衝)三訊號組合控制棧指標的置數操作。本實驗以總線上準雙向I/O部件的S15~S0為置數源。當W=0、SPW=0時按單拍按鈕,在脈衝下降把S15~S0的內容裝入SP
五、心得體會
學習瞭解地址匯流排的組成結構、地址來源及組合原理,初步熟悉了通過PC計數器提供記憶體(程式儲存器)地址,並由地址暫存器AR傳遞記憶體(資料儲存器)地址與外設地址的相關原理,以及認識了堆疊暫存器SP亦可視為地址暫存器,它的堆頂指標指向資料與程式的存取地址等知識,還有點懵懂,到時課後有時間在深入學習瞭解。