系統(tǒng)總線 實驗報告

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1、計算機科學與技術(shù)系實驗報告專業(yè)名稱計算機科學與技術(shù)課程名稱計算機組成與結(jié)構(gòu)項目名稱具有基本輸入輸出功能的總線接口實驗班級學號姓名同組人員無實驗日期2015-10-24一、實驗目的1.理解總線的概念及其特性；2.掌握控制總線的功能和應用。二、實驗邏輯原理圖與分析2.1實驗邏輯原理圖及分析由于存儲器和輸入、輸出設備最終是要掛接到外部總線上，所以需要外部總線提供數(shù)據(jù)信號、地址信號以及控制信號。在該實驗平臺中，外部總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別為外設提供上述信號。外部總線和CPU內(nèi)總線之間通過三態(tài)門連接，同時實現(xiàn)了內(nèi)外總線的分

2、離和對數(shù)據(jù)流向的控制。地址總線可以為外部設備提供地址信號和片選信號。由地址總線的高位進行譯碼，系統(tǒng)的I/O地址空間被分為四個區(qū)，如圖所示：為了實現(xiàn)對于MEM和外設的讀寫操作，還需要一個讀寫控制邏輯，使得CPU能控制MEM和I/O設備的讀寫，實驗中的讀寫控制邏輯如下圖所示：數(shù)據(jù)通路圖及分析(畫出數(shù)據(jù)通路圖并作出分析)在理解讀寫控制邏輯的基礎(chǔ)上設計一個總線傳輸?shù)膶嶒?。實驗所用總線傳輸實驗框圖如下圖所示，它將幾種不同的設備掛至總線上，有存儲器、輸入設備、輸出設備、寄存器。這些設備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當有序的控制它們，就可

3、實現(xiàn)總線信息傳輸。分析：①輸入設備將一個數(shù)打入RO寄存器；②輸入設備將另一個數(shù)打入地址寄存器；③將RO寄存器中的數(shù)寫入到當前地址的寄存器中；④將當前地址的寄存器中的數(shù)用LED數(shù)碼管顯示。四、實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果分析4.1實驗結(jié)果數(shù)據(jù)如圖所示⑴輸入設備將11H打入RO寄存器⑵將RO中的數(shù)據(jù)11H打入寄存器01H單元⑶將當前地址的存儲器中的數(shù)寫入到RO寄存器中⑷將RO寄存器中的數(shù)用LED數(shù)碼管顯示4.2結(jié)果數(shù)據(jù)分析首先IN單元置00010001，K7，K6都置為1，WR/RD/IOM為011且LDAR置為0，將IN單元中的數(shù)寫入RO中；接著

4、將IN單元置00000001，K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫入AR中；緊接著將K7、K6都置為0，WR/RD/IOM為100且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫入MEM中；然后將IN單元置00000001，K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫入AR中；接著將K7、K6都置為1，WR/RD/IOM為010且LDAR置為0，將MEM中的數(shù)寫入RO中；最后將K7、K6都置為0，WR/RD/IOM為101且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫入OUT中

5、,操作結(jié)束。五、實驗問題分析、思考題與小結(jié)5.1實驗問題分析實驗要完整無錯誤的進行，首先要確保實驗接線圖連線的正確性才能確保在進行實驗時數(shù)據(jù)通路流向以及數(shù)據(jù)的的正確性，這樣才能到達實驗的目的；在進行實驗過程中需要理解每一步驟的原因，也加強自己的理解性和掌握程度；在實驗過程中活樹會遇到線路正確但數(shù)據(jù)錯誤，這能很有可能是自己連接線路有問題，所以在連接線路上一定要保證每條線是否正確。5.2思考題⑴IN_B=1、LDRO=1實現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路？答：實現(xiàn)了IN單元到RO寄存器的數(shù)據(jù)通路。⑵如何實現(xiàn)IN單元的數(shù)據(jù)開關(guān)->BUS->AR->M的

6、數(shù)據(jù)通路？答：K7為1，K6為0，WR/RD/IOM為011且LDAR置為1，將IN單元中的數(shù)寫入AR中。⑶如何實現(xiàn)RO->BUS->M(00100000B)的數(shù)據(jù)通路？答：將IN單元置為00100000，K7置為1，K6置為0；WR/RD/IOM為011，LDAR置為1,對IN單元進行讀操作級即將數(shù)據(jù)總線的數(shù)20H打入到地址寄存器AR中；再將將K7、K6都置為0，WR/RD/IOM為100且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫入MEM中即對存儲器進行寫操作。⑷如何實現(xiàn)M->BUS->LED的數(shù)據(jù)通路？答：接著將K7、K6都置為1，WR

7、/RD/IOM為010且LDAR置為0，將MEM中的數(shù)寫入RO中；最后將K7、K6都置為0，WR/RD/IOM為101且LDAR置為0，將RO中的數(shù)寫入OUT中。⑸IN_B、LDRO、W/R、CS、LED_B、W/R(LED)是什么？答：N_B：IN單元的輸入開關(guān)；LDR0：控制K6即控制RO寄存器的輸入開關(guān)；W/R：寫或者讀輸入控制；CS：片選輸入；LED_B:OUT單元的輸出控制；W/R(LED)：LED顯示的寫或者讀的輸入控制。⑹存放操作數(shù)的內(nèi)存地址是多少？答：內(nèi)存地址：00000001。5.3小結(jié)在本次實驗中，由剛開始的迷

8、茫到最后的知其然知其所以然，這是我的最大收獲。剛開始可能是因為第一次接觸這方面的東西，所以不是很理解，對一些設備很陌生，擔心自己很難掌握這些知識點，后來隨著做實驗次數(shù)的增多，不懂的也慢慢理解了，難怪別人都說計算機組成原理不懂的通過做實驗也就明白了。