运算器组成实验(LK-TEC-9)
2.1运算器组成实验(LK-TEC-9)
2.1.1实验目的
1、熟悉逻辑测试笔的使用方法;
2、熟悉LK-TEC-9模型计算机的节拍脉冲T1、T3、T3;
3、熟悉双端口通用寄存器组的读写操作;
4、熟悉运算器的数据传送通路;
5、验证74LS181的加、减、与、或功能;
6、按给定的数据,完成几种指定的算术、逻辑运算
2.1.2实验内容
(1)运算器组成实验:为程序控制方式
实验任务:
1.用双踪示波器和逻辑测试笔测试节拍脉冲信号T1、T2、T3。
2.对下述7组数据进行加、减、与、或运算。
⑴A=F0H,B=10H ⑵A=FFH,B=AAH ⑶A=10H,B=F0H ⑷A=55H,B=AAH⑸A=03H,B=05H ⑹A=C5H,B=61H ⑺A=0AH,B=0AH
实验步骤:
1.实验准备将控制器转换开关拨到微程序位置,将编程开关设置为正常位置,将开关DP拨到向上位置。打开电源。
2.用逻辑测试笔测试节拍脉冲信号T1、T2、T3
⑴将逻辑测试笔的一端插入TEC-8实验台上的“逻辑测试笔”上面的插孔中,另一端插入“T1”上方的插孔中。
⑵按复位按钮CLR,使时序信号发生器复位。
⑶按一次逻辑测试笔框内的Reset按钮,使逻辑测试笔上的脉冲计数器复位,2个黄灯D1、D0均灭。
⑷按一次启动按钮QD,这时指示灯D1、D0的状态应为01B,指示产生了一个T1脉冲;如果再按一次QD按钮,则指示灯D1、D0的状态应当为10B,表示又产生了一个T1脉冲;继续按QD按钮,可以看到在单周期运行方式下,每按一次QD按钮,就产生一个T1脉冲。
⑸用同样的方法测试T2、T3。
3.进行加、减、与、或实验
⑴设置加、减、与、或实验模式按复位按钮CLR,使TEC-8实验系统复位。指示灯µA5~µA0显示00H。将操作模式开关设置为SWC=1、SWB=0、SWA=1,准备进入加、减、与、或实验。按一次QD按钮,产生一组节拍脉冲信号T1、T2、T3,进入加、减、与、或实验。
⑵设置数A指示灯µA5~µA0显示0BH。在数据开关SD7~SD0上设置数A。在数据总线DBUS指示灯D7~D0上可以看到数据设置的正确不正确,发现错误需及时改正。设置数据正确后,按一次QD按钮,将SD7~SD0上的数据写入R0,进入下一步。
⑶设置数B指示灯µA5~µA0显示15H。这时R0已经写入,在指示灯B7~B0上可以观察到R0的值。在数据开关SD7~SD0上设置数B。设置数据正确后,按一次QD按钮,将SD7~SD0上的数据写入R1,进入下一步。
⑷进行加法运算指示灯µA5~µA0显示16H。指示灯A7~A0显示被加数A(R0),指示灯B7~B0显示加数B(R1),D7~D0指示灯显示运算结果A+B。按一次QD按钮,进入下一步。
⑸进行减法运算指示灯µA5~µA0显示17H。这时指示灯C(红色)显示加法运算得到的进位C,指示灯Z(绿色)显示加法运算得到的结果为0信号。指示灯A7~A0显示被减数A(R0),指示灯B7~B0显示减数B(R1),指示灯D7~D0显示运算结果A-B。按一次QD按钮,进入下一步。
⑹进行与运算指示灯µA5~µA0显示18H。这时指示灯C(红色)显示减法运算得到的进位C,指示灯Z(绿色)显示减法运算得到的结果为0信号。指示灯A7~A0显示数A(R0),指示灯B7~B0显示数B(R1),指示灯D7~D0显示运算结果AandB。按一次QD按钮,进入下一步。
⑺进行或运算指示灯µA5~µA0显示19H。这时指示灯Z(绿色)显示与运算得到的结果为0信号。指示灯C保持不变。指示灯A7~A0显示数A(R0),指示灯B7~B0显示数B(R1),指示灯D7~D0显示运算结果AorB。按一次QD按钮,进入下一步。
⑻结束运算
指示灯µA5~µA0显示00H。这时指示灯Z(绿色)显示或运算得到的结果为0信号。指示灯C保持不变。
按照上述步骤,对要求的7组数据进行运算。
(2)运算器组成实验:为独立控制方式
实验步骤:
将“控制转换”开关拨到最中间位置既“独立”灯亮。
第一步:测试寄存器写入和读出;【操作模式:1100】
接线表和置开关如下表:
名称 | 电平控制数据开关 | K6 | K5 | K4 | K3 | K2 | K1 | K0 |
功能 | 信号名称 | RD1 | RD0 | DRW | SBUS | RS1 | RS0 | MBUS |
置R0 | 操作模式 |
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| 1 | 1 |
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置R1 | 写REG操作模式:1100 |
| 1 | 1 | 1 |
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置R2 |
| 1 |
| 1 | 1 |
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置R3 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
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备注:写寄存器完成后可以直接在写寄存器操作模式下,通过K6、K5拨动开关查看写入寄存器中的数据,对应的数据灯:A7~A0。通过K2、K1拨动开关也可以查看写入寄存器中的数据,对应的数据灯B7~B0。
第二步:运算器实验【操作模式:1101】
接线表和置开关如下表:
名称 | K15 | K14 | K13 | K12 | K11 | K10 | K9 | K8 |
序号 | M | S0 | S1 | S2 | S3 | CIN | ABUS | LDC |
| 运算器组成操作系统:1101 |
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| 送两个数到REG,K5K6,K1K2分别选择加与被加 |
| ||||||
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| 1 |
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| 1 | 1 | 1 | 1 |
名称 | K7 | K6 | K5 | K4 | K3 | K2 | K1 | K0 |
序号 | LDZ | RD1 | RD0 | DRW | SBUS | RS1 | RS0 | MBUS |
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| 1 | 1 |
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| 1 | 1 | 1 |
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| 1 |
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备注:运算器实验答案只提供了加法运算的控制信号,其他运算功能请参考上页中ALU表的运算逻辑功能即可。 |
2.1.3实验记录
微程序控制方式和独立控制方式:
实验结果:
运算器组成实验结果数据表
实验数据 | 实验结果 | ||||||||||
数 A | 数 B | 加 | 减 | 与 | 或 | ||||||
数据结果 | C | Z | 数据结果 | C | Z | 数据结果 | Z | 数据结果 | Z | ||
F0H | 10H | 00H | 1 | 1 | E0H | 1 | 0 | 10H | 0 | F0H | 0 |
FFH | AAH | A9H | 1 | 0 | 55H | 1 | 0 | AAH | 0 | FFH | 0 |
10H | F0H | 00H | 1 | 1 | 20H | 1 | 0 | 10H | 0 | F0H | 0 |
55H | AAH | FFH | 1 | 0 | ABH | 0 | 0 | 00H | 0 | FFH | 0 |
03H | 05H | 01H | 0 | 0 | FEH | 1 | 0 | 01H | 0 | 0EH | 0 |
C5H | 61H | 22H | 0 | 0 | 64H | 0 | 0 | 41H | 0 | A4H | 0 |
0AH | 0AH | 24H | 0 | 0 | 00H | 0 | 0 | 0AH | 0 | 0AH | 0 |