组成原理课设-指令寄存器和八位奇偶校验
东北大学秦皇岛分校电子信息系
专业名称计算机科学与技术
班级学号
学生姓名
指导教师袁静波
设计时间2011.1214~2011.1226
课程设计任务书
专业：计算机科学与技术学号：学生姓名：
设计题目：指令系统及指令寄存器及8位奇偶校验电路设计一、设计实验条件
综合实验楼
二、设计任务及要求
1.指令：6，19，28，46号指令
2.指令寄存器
3.8位奇偶校验电路
三、设计报告的内容
1．设计题目与设计任务
题目：指令系统及ALU设计
1. 6，19，28，46号指令指令的设计。
2. 指令寄存器设计。
3. 8位奇偶校验电路
2．前言
融会贯通计算机组成原理课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各个模块的工作原理及相互联系的认识；
学习运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优
点；
培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。
3．设计主体
【模型机设计】
1.指令系统设计：
第19号指令：助记符：SUBC A,MM；
格式：操作码和地址码。
功能：从累加器A中减去MM地址的值，减进位。
寻址方式：寄存器间接寻址方式。
第6号指令：助记符：ADD A, @R?
格式：操作码和地址码。
功能：将间址存储器的值加入累加器A中
寻址方式：寄存器间接寻址
第28号指令：助记符：OR A, #II
格式：操作码和地址码。
功能：累加器A“或”立即数II。
寻址方式：直接寻址方式。
第46号指令：助记符：CMP A, R?
格式：操作码，地址码
功能：比较A与R?是否相等，即A-R，置标志位Z
寻址方式：寄存器直接寻址
2.模型机硬件设计
题目：指令寄存器IR设计
功能：保存当前正在执行的指令
由一片74LS273构成：
其输入端接自总线单元（BUS UNIT）的D7-D0。
输出端为I7～I0即指令码，操作码供INS UNIT单元的指令译码电路使用，寄存器地址字段SR、DR供寄存器译码电路使用。
控制信号：LIR，在T3节拍有效，将数据总线上的数据（指令码）打入IR。
3.逻辑电路设计：
题目：8位奇偶校验电路
功能：
N=8，便是8位奇偶校验电路
【系统设计】
1.模型机逻辑框图
图1 整机逻辑框图
图2芯片引脚逻辑框图
图3 CPU逻辑框图
2. 指令系统设计及微操作控制信号
1、XRD ：外部设备读信号，当给出了外设的地址后，输出此信号，从指定外设读数据。
2、EMWR：程序存储器EM写信号。
3、EMRD：程序存储器EM读信号。
4、PCOE：将程序计数器PC的值送到地址总线ABUS上(MAR)。
5、EMEN：将程序存储器EM与数据总线DBUS接通，由EMWR和EMRD 决定是将DBUS数据写到EM中，还是从EM读出数据送到DBUS。
6、IREN：将程序存储器EM读出的数据打入指令寄存器IR。
7、EINT：中断返回时清除中断响应和中断请求标志，便于下次中断。
8、ELP： PC打入允许，与指令寄存器IR3、IR2位结合，控制程序跳转。
9、FSTC：进位置1，CY=1
10、 FCLC：进位置0，CY=0
11、MAREN：将地址总线ABUS上的地址打入地址寄存器MAR。
12、MAROE：将地址寄存器MAR的值送到地址总线ABUS上。
13、OUTEN：将数据总线DBUS上数据送到输出端口寄存器OUT里。
14、STEN：将数据总线DBUS上数据存入堆栈寄存器ST中。
15、 RRD：读寄存器组R0-R3，寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
16、 RWR：写寄存器组R0-R3，寄存器R?的选择由指令的最低两位决定。
17、 CN：决定运算器是否带进位移位，CN=1带进位，CN=0不带进位。
18、 FEN：将标志位存入ALU内部的标志寄存器。
19、 WEN：将数据总线DBUS的值打入工作寄存器W中。
20、 AEN：将数据总线DBUS的值打入累加器A中。
21-23: X2~ X0 ： X2、X1、X0三位组合来译码选择将数据送到DBUS 上的寄存器。
24-26: S2~ S0 ： S2、S1、S0三位组合决定ALU做何种运算。
3.指令执行流程：
第10,24,34号指令用表格表示如下：
【系统实现】
1、指令寄存器
（1）RTL逻辑电路
功能描述：通过clk，rst，LIR来控制dbus对IR的输入
（2）系统实现
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
---- Uncomment the following library declaration if instantiating
---- any Xilinx primitives in this code.
--library UNISIM;
--use UNISIM.VComponents.all;
entity IREGISTER is
Port ( clk : in STD_LOGIC;
rst : in STD_LOGIC;
LIR : in STD_LOGIC;
IR : out STD_LOGIC_VECTOR (15 downto 0);
D_BUS : in STD_LOGIC_VECTOR (15 downto 0)); end IREGISTER;
architecture Behavioral of IREGISTER is
begin
PROCESS(clk, rst, LIR)
BEGIN
IF rst = '1' THEN
IR <= (OTHERS=>'0');
ELSIF clk'EVENT AND clk = '1' THEN
IF (LIR = '0') THEN
IR <= D_BUS;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
end Behavioral;
2、八位奇偶校验电路设计
（1）RTL级逻辑电路
8位奇偶校验电路（2）系统实现
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity x is
port(a:in std_logic_vector(7 downto 0);
y:out std_logic );
end x;
architecture Behavioral of x is
BEGIN
PROCESS(a)
variable tmp:std_logic;
BEGIN
tmp :='0';
FOR n IN 0 TO 7 LOOP
tmp := tmp XOR a(n);
END LOOP ;
y<= tmp;
END PROCESS;
end Behavioral;
【系统测试】
（一）、指令寄存器
1、功能仿真
仿真过程如下：
●在sources窗口处右击，加入新的源文件
●创建波形仿真激励文件.tbw：选Test Bench Waveform，并输入文件名test_ir
●初始化时钟周期及相关参数→finash
●右侧会出现.tbw文件窗口，设置输入引脚的值，存盘
●左侧sources窗口选择“behavioral simulation”,下面processes窗口会自动出现
"Modelsim Simulator"
●双击其中的“Simulate behavioral model”会自动调用“Modelsim ”进行仿真，观
察仿真波形
由此图可知，当rst=0，LIR=0时，dbus按时序信号clk输入IR，符合设计要求
由此图可知，当LIR=1时，dbus不能输入IR，rst=0时，IR重置为全0，符合设计要求
通过仿真证实：上述程序能够实现指令寄存器的设计
图8 RTL级逻辑电路
（二）八位奇偶校验电路
1、功能仿真
仿真过程如下：
●在sources窗口处右击，加入新的源文件
●创建波形仿真激励文件.tbw：选Test Bench Waveform，并输入文件名
test_8b
●初始化时钟周期及相关参数→finash
●右侧会出现.tbw文件窗口，设置输入引脚的值，存盘
●左侧sources窗口选择“behavioral simulation”,下面processes窗口会自动
出现"Modelsim Simulator"
●双击其中的“Simulate behavioral model”会自动调用“Modelsim ”进行仿
真，观察波形窗口，观察是否正确
分析图可知当输入数据中的个数位奇数时，输出为1，输入数中1的个数为偶数时输出为为0，符合设计要求
通过仿真证实：上述程序能够实现8位奇偶校验电路的设计
四．心得体会
通过此次课程设计我学习到了运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优点，同时培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。
但是在此过程中也遇到了很多困难，比如在设计开始的阶段对于XILINX ISE 和Modelsim SE这两个软件就不会用，通过和同学交流我大概了解了软件的用法，学习到了很多知识
五．参考文献
[1] 袁静波. 计算机组成与结构机械工业出版社，2011.
[2] 汤小丹计算机操作系统西安电子电子科技大学出版社
寄存器的原理及应用
课题9：寄存器的原理及应用 课型：讲授 教学目的： 掌握数码寄存器和移位寄存器的逻辑功能 教学重点：掌握中规模四位双向移位寄存器的逻辑功能 教学难点：掌握中规模四位双向移位寄存器的逻辑功能 复习、提问： 写出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器、T`触发器的逻辑 功能、特性方程。 教学过程： 寄存器被广泛应用于数字系统和计算机中，它由触发器组成，是一种用来暂时存放二进制数码的逻辑部件。一个触发器可以存放一位二进制代码，因此n 位代码寄存器应由n个触发器组成。有些寄存器由门电路构成控制电路，以保证信号的接收和清除。 寄存器存放数据的方式有并行和串行两种。并行方式是数码从各对应输入端同时输入到寄存器中,串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。 寄存器取出数据的方式也有并行输出和串行输出两种。并行输出方式中,被取出的数码同时出现在各位的输出端。串行输出方式中,被取出的数码在一个输出端逐位出现。 寄存器分为数码寄存器和移位寄存器。 一、数码寄存器 数码寄存器具有存储二进制代码，并可输出所存二进制代码的功能。按接收数码的方式可分为：单拍式和双拍式。 单拍式：接收数据后直接把触发器置为相应的数据，不考虑初态。 双拍式：接收数据之前，先用复"0"脉冲把所有的触发器恢复为"0",第二拍把触发器置为接收的数据。 1、双拍工作方式的数码寄存器 双拍工作方式是指接收数码时，先清零，再接收数码。
分析下图四位数码寄存器逻辑图。它的核心部分是4个D 触发器。其工作过程： （1） 清零。CR=0，异步清零。即有：Q 3n+1Q 2n+1Q 1n+!Q 0n+1=0000 （2） 送数。CR=1时，CP 上升沿送数 Q 3n+1Q 2n+1Q 1n+!Q 0n+1=D 3D 2D 1 D 0 （3） 保持。在CR=1、CP 上升沿以外时间，寄存器内容将保持不变。实 现了数码寄存的功能。 2、单拍工作方式的数据寄存器 单拍工作方式是指只需一个接收脉冲就可以完成接收数码的工作方式。集成数码寄存器几乎都采用单拍工作方式。 数码寄存器要求所存的代码与输入代码相同，故由D 触发器构成。 分析下图D 触发器组成的4位数据寄存器的逻辑功能。 无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数在控制时钟脉冲CP 上升沿到来时，加在并行数据输入端的数据D 0～D 3，就立即被送入进寄存器中，即有：Q 3n+1Q 2n+1Q 1n+!Q 0n+1=D 3D 2D 1D 0。 二、移位寄存器 移位寄存器具有数码寄存和移位两个功能，在移位脉冲的作用下，数码如向左移一位，则称为左移，反之称为右移。 移位寄存器具有单向移位功能的称为单向移位寄存器，即可向左移也可向右移的称为双向移位寄存器。 1、单向移位寄存器 （1）、右移寄存器
74HC595工作原理及应用
74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能 OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。74HC595各个引脚的功能：Q1~7 是并行数据输出口，即储寄存器的数据输出口Q7' 串行输出口，其应该接SPI总线的MISO接口STcp 存储寄存器的时钟脉冲输入口SHcp 移位寄存器的时钟脉冲输入口OE的非输出使能端MR的非芯片复位端Ds 串行数据输入端程序说明：每当spi_shcp上升沿到来时,spi_ds 引脚当前电平值在移位寄存器中左移一位，在下一个上升沿到来时移位寄存器中的所有位都会向左移一位，同时Q7'也会串行输出移位寄存器中高位的值，这样连续进行8次，就可以把数组中每一个数（8位的数）送到移位寄存器；然后当 spi_stcp上升沿到来时，移位寄存器的值将会被锁存到锁存器里，并从Q1~7引脚输出附子程序： void hc595send_data(uint8 data)//要传输的数据，建议用数组的方法来查询{ uint8 i; IO0CLR = spi_stcp; 12 脚 for(i=0;i<8;i++) { IO0CLR = spi_shcp; 11 脚 if((data&0x80)!=0)IO0SET = spi_ds; else IO0CLR = spi_ds; data <<= 1; IO0SET = spi_shcp; } IO0SET = spi_stcp;} 1 引言 单片机应用系统中使用的显示器主要有LED和LCD两种。近年来也有用CRT 显示的。前者价格低廉，配置灵活，与单片机接口方便；后者可进行图形显示，但接口较复杂，成本也较高。LED(Ling Emiting Diode)是发光二极管的缩写。实际应用非常普遍的是八段LED显示器。LED显示器在大型报时屏幕，银行利率显示，城市霓虹灯建设中，得到广泛应用。在这些需要多位LED显示的场合，怎样实现系统稳定，价格低廉的显示，成为决定其成本的关键所在。 2 74HC595实现LED静、动态显示基本原理 74HC595是美国国家半导体公司生产的通用移位寄存器芯片。并行输出端具有输出锁存功能。与单片机连接简单方便，只须三个I/O口即可。而且通过芯片的Q7引脚和SER引脚，可以级联。而且价格低廉，每片单价为1.5元左右. 2.1 静态显示 每位LED显示器段选线和74HC595的并行输出端相连，每一位可以独立显示。在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同(每一位由一个74HC595的并行输出口控制段选码)。 N位LED显示要求N个74HC595芯片及N+3条I/O口线，占用资源较多，而且成本较高。这对于多位LED显示很不利。 2.2 动态显示 在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，节省系统资源，将所有的N位段选码并联在一起，由一片74HC595控制。由于所有LED的段选码皆由一个74HC595并行输出口控制，因此，在每一瞬间，N位LED会显示相同的字符。想
计算机组成原理寄存器实验
成绩：计算机原理实验室实验报告 课程：计算机组成原理 姓名：李文周 专业：计算机科学与技术 学号：132054237 日期：2015.12 太原工业学院 计算机工程系
实验二：寄存器实验 实验环境PC机＋Win7＋74LS373＋proteus仿真器实验日期2015.12一．实验内容 （1）基本内容 1.理解CPU运算器中寄存器的作用 2.设计并验证4位算数逻辑单元的功能 （2）扩展要求 1.实现更多的寄存器（至少8个）
二．理论分析或算法分析 74ls373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D 触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74ls373芯片。74ls373工作原理简述: (1).1脚是输出使能(OE),是低电平有效,当1脚是高电平时,不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11脚(锁存控制端,G)如何,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈现高阻状态(或者叫浮空状态); (2).当1脚是低电平时,只要11脚(锁存控制端,G)上出现一个下降沿,输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态.锁存端LE由高变低时，输出端8位信息被锁存，直到LE 端再次有效。当三态门使能信号OE为低电平时，三态门导通，允许Q0~Q7输出，OE为高电平时，输出悬空。
L——低电平；H——高电平；X——不定态；Q0——建立稳态前Q的电平;G——输入端，与8031ALE连高电平：畅通无阻低电平：关门锁存。图中OE——使能端，接地。当G=“1”时，74LS373输出端1Q—8Q与输入端1D—8D相同;当G 为下降沿时，将输入数据锁存。 三．实现方法（含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等）
移位寄存器及其应用
移位寄存器及其应用 一、实验目的 1、掌握移位寄存器CC40194的逻辑功能与使用方法， 2、了解移位寄存器的使用—实现数据的串行，并行转换和构成环形计数器； 3、进一步掌握用示波器观察多个波形时序关系的方法。 二、实验仪器及材料 1. 数电实验箱、 双踪示波器、 数字万用表。 2. 元件：CC40194两片、 74HC125两片， 74LS20一片。 三、实验原理 1、移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下 依次左移或右移。既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左右移的控制信号便可实现双向移位要求。根据寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194或CC40194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图所示: 2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器、顺序脉冲发生器和串行累加器；可用作数 据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。 （1）环形计数器 把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位，如下图所示
(2）实现数据串、并转换 1、串行/并行转换器串行/并行转换是指串行输入的数据，经过转换电路之后变成并行输出。下面是用两片74LS194构成的七位串行/并行转换电路。 2、并行/串行转换是指并行输入的数据，经过转换电路之后变成串行输出。对于中规模的集成移位寄存器，其位数往往以4 位居多，当所需要的位数多于4位时，可以把几片集成移位寄存器用级连的方法来扩展位数。 四、实验内容 1、按照以下实验电路图测试移位寄存器CC40194的逻辑功能。Q0~Q3接LED 显示，CP 接手动单次脉冲或1Hz 正方波，M1、M0接数据开关 实验得到的逻辑功能表为 2、参照上图组装移位寄存器。Q0~Q3接LED 显示，选单次手动脉冲或1Hz 正方波作为CP 输入，观察数据的循环过程。将CP 改为1kHz 的正方波，用示波器观察并记录CP 、Q0~Q3的波形。 电路图如下 输入为1kHz 及输出端Q 0、Q 1 Q 2 Q 3波形的波形图： （3）设计下图所示的串行移位器，然后组装、测试电路的逻辑功能，三态门74HC125的输
微机原理1
4.设BX=6D16H,AX=1100H,写出下列指令执行后BX 寄存器中的内容。 MOV CL,06H ROL AX,CL SHR BX,CL 解：第2条指令把AX 中内容循环左移6次，过程如下： CF AX ←---- ←-- ←-- | | ------------------------------------------------------------------------------------ 执行结果为AX=0100000000000100B=4004H,CF=0，第3条指令把BX 中内容逻辑右移6次，过程如下： BX-----→ CF 0----→ → 执行结果为BX=0000000110110100=01B4H,CF=0。 第二章 简答 11.有一双字87654321H 在内存中的地址是30101H ，画出其在8086系统中的内种存放的情况。 答：在8086系统中，双字在内存中连续4个字节，其中地位字节存于低地址，高位字节存于高地址如图： 30101H 30102H 30103H 30104H 第三章 简答 1.设下列程序段执行前，SS ：SP 的值分别为1000H ：2110H ，试求： (1)画出程序段执行后的堆栈存储情况示意图。 （2）给出当前栈顶SS 和SP 的值。 PUSHF 当前栈顶 PUSH AX SS:SP →1000H:2108H--CL PUSH [0250H] PUSH CX 答：（1）如图所示 SS:SP →1000H:2110H--...... 第四章 简答 8.简述DMA 控制器的特点及功能。 答：DMA 控制器是内存储器同外设之间进行高速数据的硬件控制电路，是一种实现直接数据传送的专用处理器，它必须能取代在程序控制传送中由CPU 和软件所完成的各项功能，它的主要功能是：（1）DMAC 同外设之间有一 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 21H 34H 65H 87H （CL ） (CH) (AL) (AH) (F1) (FH) ........
计算机组成原理 实验一 运算器组成实验
实验一运算器组成实验 一、实验目的 1．熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作。 2．熟悉简单运算器的数据传送通路。 3．验证运算器74LS181的算术逻辑功能。 4．按给定数据，完成指定的算术、逻辑运算。 二、实验电路 S3 S2 S1 S0 M 图3.1 运算器实验电路 图3.1示出了本实验所用的运算器数据通路图。参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置，然后输入到双端口通用寄存器堆RF中。 RF(U54)由一个ispLSI1016实现，功能上相当于四个8位通用寄存器，用于保存参与运算的数据，运算后的结果也要送到RF中保存。双端口寄存器堆模块的控制信号中，RS1、RS0用于选择从B端口（右端口）读出的通用寄存器，RD1、RD0用于选择从A端口（左端口）读出的通用寄存器。而WR1、WR0用于选择写入的通用寄存器。LDRi是写入控制信号，当LDRi＝1时，数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用寄存器。RF的A、
B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连；另外，RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上，因而RF中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。 DR1(U47)和DR2(U48)各由1片74LS273构成，用于暂存参与运算的数据。DR1接ALU 的A输入端口，DR2接ALU的B输入端口。ALU(U31、U35)由两片74LS181构成，ALU的输出通过一个三态门（74LS244）发送到数据总线DBUS上。 实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS上，可以显示输入数据或运算结果。另有一个指示灯C显示运算器进位标志信号状态。 图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号，其中S3、S2、S1、S0、M、Cn#、LDDR1、LDDR2、ALU_BUS#、SW_BUS#、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0都是电位信号，在本次实验中用拨动开关K0—K15来模拟；T2、T3为时序脉冲信号，印制板上已连接到实验台的时序电路。实验中进行单拍操作，每次只产生一组T1、T2、T3、T4时序脉冲，需将实验台上的DP、DB开关进行正确设置。将DP开关置1，DB开关置0，每按一次QD按钮，则顺序产生T1、T2、T3、T4一组单脉冲。 三、实验设备 1.TEC-5计算机组成实验系统1台 2.逻辑测试笔一支（在TEC-5实验台上） 3.双踪示波器一台（公用） 4.万用表一只（公用） 四、实验任务 1.按图3.1所示，将运算器模块与实验台操作板上的线路进行连接。由于运算器模块 内部的连线已由印制板连好，故接线任务仅仅是完成数据开关、控制信号模拟开 关、与运算器模块的外部连线。注意：为了建立清楚的整机概念，培养严谨的科 研能力，手工连线是绝对必要的。 2.用开关SW7—SW0向通用寄存器堆RF内的R0—R3寄存器置数。然后读出R0—R3 的内容，在数据总线DBUS上显示出来。 3.验证ALU的正逻辑算术、逻辑运算功能。 令DR1=55H，DR2=0AAH，Cn#=1。在M=0和M=1两种情况下，令S3—S0的值从0000B变到1111B，列表表示出实验结果。实验结果包含进位C，进位C由指示灯显示。 注意：进位C是运算器ALU最高位进位Cn+4#的反，即有进位为1，无进位为0。 五、实验要求 1.做好实验预习，掌握运算器的数据传输通路及其功能特性，并熟悉本实验中所用 的模拟开关的作用和使用方法。 2.写出实验报告，内容是： (1)实验目的。 (2)按实验任务3的要求，列表表示出实验结果。 (3)按实验任务4的要求，在表中填写各控制信号模拟开关值，以及运算结果值。 六、实验步骤和实验结果 （1）实验任务2 的实验步骤和结果如下：（假定令R0=34H，R1=21H，R2=52H，R3=65H）1．置DP=1，DB=0，编程开关拨到正常位置。 接线表如下：
移位寄存器的工作原理
移位寄存器的工作原理是什么? 把若干个触发器串接起来,就可以构成一个移位寄存器。由4个边沿D 触发器构成的4位移位寄存器逻辑电路如图8.8.1所示。数据从串行输入端D1输入。左边触发器的输出作为右邻触发器的数据输入。假设移位寄存器的初始状态为0000，现将数码D3D2D1D0(1101)从高位(D3)至低位依次送到D1端，经过第一个时钟脉冲后，Q0＝D3。由于跟随数码D3后面的数码是D2，则经过第二个时钟脉冲后,触发器FF0的状态移入触发器FF1,而FF0变为新的状态,即Q1＝D3，Q0＝D2。依此类推,可得4位右向移位寄存器的状态, 如表8.8.1所示。 由表可知，输入数码依次地由低位触发器移到高位触发器,作右向移动。经过4个时钟脉冲后,4个触发器的输出状态Q3Q2Q1Q0与输入数码D3D2D1D0相对应。为了加深理解,在图8.8.2中画出了数码1101(相当于D3＝1,D2＝1,D1＝0 ,D0＝1)在寄存器中移位的波形,经过了4个时钟脉冲后,1101出现在寄存器的输出端Q 3Q2Q1Q0。这样，就可将串行输入（从D1端输入）的数码转换为并行输出（从Q3、Q2、Q1、Q0端输出）的数码。这种转换方式特别适用于将接收到的串行输入信号转换为并行输出信号，以便于打印或由计 算机处理。 在图8.8.3中还画出了第5到第8个时钟脉冲作用下，输入数码在寄存器中移位的波形(如图8.8.2所示)。由图可见，在第8个时钟脉冲作用后，数码从Q3端已全部移出寄存器。这说明存入该寄存器中的数码也可以从Q端串行输出。根据需要，可用更多的触发器组成多位移位寄存器。
除了用边沿D 触发器外,还可用其他类型的触发器来组成移位寄存器,例如,用主从JK 触发器来组成移位寄存器，其级间连接方式如图8.8.3所示。根据JK触发器的特征方程，由图8.8.3可得: FF2和FF3的接法与FF1完全相似，所以各JK 触发器均以D 触发器的功能工作，图8.8.3和图8.8.1所 示电路具有相同的功能。 双向移位寄存器: 若将图8.8.1所示电路中各触发器间的连接顺序调换一下，让右边触发器的输出作为左邻触发器的数据输入，则可构成左向移位寄存器。若再增添一些控制门,则可构成既能右移(由低位向高位)、又能左移(由高位至低位)的双向移位寄存器。图8.8.4是双向移位寄存器的一种方案,它是利用边沿D 触发器组成的,每个触发器的数据输入端D 同与或非门组成的转换控制门相连,移位方向取决于移位控制端S的状态。 当S=1时，D0＝DSR,D1=Q0,即FF0的D0端与右移串行输入端DSR接通，FF1的D1端与Q0接通，在时钟脉冲CP 作用下，由DSR端输入的数据将作右向移位；反之，当S=0时，D0＝Q1 ，D1＝Q2，在时钟脉冲CP作用下，Q2、Q1的状态将作左向移位。同理，可以分析其他两位触发器间的移位情况。由此
实验五移位寄存器及其应用
实验五移位寄存器及其应用 一、实验目的 1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。 2、熟悉移位寄存器的应用—实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。 二、实验原理 1、移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左、右移的控制信号便可实现双向移位要求。根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。 本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为CC40194或74LS194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图10－1所示。 图10－1 CC40194的逻辑符号及引脚功能 其中 D 0、D 1 、D 2 、D 3 为并行输入端；Q 、Q 1 、Q 2 、Q 3 为并行输出端；S R 为右 移串行输入端，S L 为左移串行输入端；S 1 、S 为操作模式控制端；R C为直接无 条件清零端；CP为时钟脉冲输入端。 CC40194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移(方向由Q 0→Q 3 )，左移 （方向由Q 3→Q ），保持及清零。 S 1、S 和R C端的控制作用如表10－1。
2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。 (1)环形计数器 把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位， 如图10－2所示，把输出端 Q 3和右移串行输入端S R 相连接，设初始状态Q Q 1 Q 2 Q 3 ＝1000，则在时钟脉冲作用下Q 0Q 1 Q 2 Q 3 将依次变为0100→0010→0001→1000 →……，如表10－2所示，可见它是一个具有四个有效状态的计数器，这种类型的计数器通常称为环形计数器。图10－2 电路可以由各个输出端输出在时间上有先后顺序的脉冲，因此也可作为顺序脉冲发生器。 图 10－2环形计数器 如果将输出Q O 与左移串行输入端S L 相连接，即可达左移循环移位。 (2)实现数据串、并行转换
段寄存器的工作原理
一、段寄存器的产生 段寄存器的产生源于Intel 8086 CPU体系结构中数据总线与地址总线的宽度不一致。 数据总线的宽度，也即是ALU(算数逻辑单元)的宽度，平常说一个CPU是“16位”或者“32位”指的就是这个。8086CPU的数据总线是16位。 地址总线的宽度不一定要与ALU的宽度相同。因为ALU的宽度是固定的，它受限于当时的工艺水平，当时只能制造出16位的ALU；但地址总线不一样，它可以设计得更宽。地址总线的宽度如果与ALU相同当然是不错的办法，这样CPU的结构比较均衡，寻址可以在单个指令周期内完成，效率最高；而且从软件的解决来看，一个变量地址的长度可以用整型或者长整型来表示会比较方便。 但是，地址总线的宽度还要受制于需求，因为地址总线的宽度决定了系统可寻址的范围，即可以支持多少内存。如果地址总线太窄的话，可寻址范围会很小。如果地址总线设计为16位的话，可寻址空间是2^16=64KB，这在当时被认为是不够的；Intel最终决定要让8086的地址空间为1M，也就是20位地址总线。 地址总线宽度大于数据总线会带来一些麻烦，ALU无法在单个指令周期里完成对地址数据的运算。有一些容易想到的可行的办法，比如定义一个新的寄存器专门用于存放地址的高4位，但这样增加了计算的复杂性，程序员要增加成倍的汇编代码来操作地址数据而且无法保持兼容性。 Intel想到了一个折中的办法：把内存分段，并设计了4个段寄存器，CS，DS，ES和SS，分别用于指令、数据、其它和堆栈。把内存分为很多段，每一段有一个段基址，当然段基址也是一个20位的内存地址。不过段寄存器仍然是16位的，它的内容代表了段基址的高16位，这个16位的地址后面再加上4个0就构成20位的段基址。而原来的16位地址只是段内的偏移量。这样，一个完整的物理内存地址就由两部分组成，高16位的段基址和低16位的段内偏移量，当然它们有12位是重叠的，它们两部分相加在一起，才构成完整的物理地址。 Base b15 ~ b12 b11 ~ b0 Offset o15 ~ o4 o3 ~ o0 Address a19 ~ a0 这种寻址模式也就是“实地址模式”。在8086中，段寄存器还只是一个单纯的16位寄存器，而且操作寄存器的指令也不是特权指令。通过设置段寄存器和段内偏移，程序就可以访问整个
计算机组成原理实验报告 通用寄存器单元实验
西华大学数学与计算机学院实验报告 课程名称：计算机组成原理年级：2011级实验成绩： 指导教师：祝昌宇姓名：蒋俊 实验名称：通用寄存器单元实验学号：312011*********实验日期：2013-12-15 一、目的 1.了解通用寄存器的组成和硬件电路 2. 利用通用寄存器实现数据的置数、左移、右移等功能 二、实验原理 （1）寄存器实验构成 1、通用寄存器由2片GAL构成8位字长的寄存器单元。8芯插座RA-IN作为数据输入端，可通过端8芯扁平电缆，把数据数据输入端连接到数据总线上。 2、数据输出由一片74LS244（输出缓冲器）来控制。用8芯插座RA-OUT作为数据输出端，可通过端8芯扁平电缆，把数据数据输出端连接到数据总线上。 3、判零和进位电路由1片GAL、1片7474和一些常规芯片组成，用2个LED（ZD、CY）发光管分别显示其状态。 （2）通用寄存器单元的工作原理 通用寄存器的核心部件为2片GAL，它具有锁存、左移、右移、保存等功能。各个功能都由X1、X2信号和工作脉冲RACK来决定。当置ERA=0、X0=1、X1=1，RACK有上升沿时，把总线上的数据打入通用寄存器。可通过设置X1、X0来指定通用寄存器工作方式，通用寄存器的输出端Q0~Q7接入判零电路。LED（ZD）亮时，表示当前通用寄存器内数据为0。 输出缓冲器采用74LS244，当控制信号RA-O为低时，74LS244开通，把通用寄存器内容输出到总线；当控制信号RA-O为高时，74LS244的输出为高阻。 图1 通用寄存器原理图 三、使用环境 计算机组成原理实验箱 四、实验步骤
（一）数据输入通用寄存器 1．把RA-IN（8芯的盒型插座）与CPT-B板上二进制开关单元中的J1插座相连（对应二进制开关H16~H23），把RA-OUT（8芯的盒型插座）与数据总线上的DJ6相连。 2．把RACK连到脉冲单元的PLS1，把ERA、X0、X1、RA-0、M接入二进制拨动开关。请按下表接线。 信号定义接入开关位号 RACK PLS1孔 X0 H12孔 X1 H11孔 ERA H10孔 RA-O H9孔 M H4孔 3．二进制开关H16~H23作为数据输入，置42H（对应开关如下表） H23 H22 H21 H20 H19 H18 H17 H16 数据总线值 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位数据 0 1 0 0 0 0 1 0 42H 置各控制信号如下： H12 H11 H10 H9 H4 X0 X1 ERA RA-O M 1 1 0 0 1 4．按启停单元中的有效按钮，置实验机为运行状态。 5．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RACK上产生一个上升沿，把42H打入通用寄存器。 $ 此时数据总线上的指示灯IDB0~IDB7显示为42H。由于通用寄存器内容不为0，所以ZD (LED)灯灭。 （二）寄存器内容无进位位左移 1．把42H打入通用寄存器中，数据总线上显示42H。 2．实现左移功能，置各控制信号如下： H12 H11 H10 H9 H4 X0 X1 ERA RA-O M 1 1 0 0 1 3．按启停单元中的有效按钮，置实验机为运行状态。 4．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在RACK上产生一个上升沿，使通用寄存器的值左移。 $ 此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为84H。由于通用寄存器内容不为0，所以ZD (LED)灯灭。 5．按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，使通用寄存器的值左移，此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7显示为09H。若一直按PLS1，在总线上看见数据循环左移的现象。
8位移位寄存器的电路设计与版图实现
8位移位寄存器的电路设计与版图实现 摘要 电子设计自动化，缩写为EDA，主要是以计算机为主要工具，而Tanner EDA则是一种在计算机windows平台上完成集成电路设计的一种软件，基本包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS等子软件，其S-Edit以及L-Edit为常用软件，前者主要实现电路设计，后者主要针对的是已知电路的版图绘制，而T-Spice主要可实现电路图及版图的仿真，可以用Tanner EDA实现电路的设计布局以及版图实现等一系列完整过程。本文用Tanner EDA工具主要设计的是8位移位寄存器，移位寄存器主要是用来实现数据的并行和串行之间的转换以及对数据进行运算或专业处理的工具，主要结构构成是触发器，触发器是具有储存功能的，可以用来储存多进制代码，一般N 位寄存器就是由N个触发器构成，移位寄存器工作原理主要是数据在其脉冲的作用下实现左移或者右移的效果，输入输出的方式表现为串行及并行自由组合，本设计就是在Tanner EDA的软件平台上进行对8位移位寄存器的电路设计仿真，再根据电路图在专门的L-Edit 平台上完成此电路的版图实现，直至完成的结果和预期结果保持一致。 关键词：Tanner EDA；L-Edit；移位寄存器，S-Edit
8 bits shift register circuit design and layout Abstract Electronic design automation,referred to as EDA,it is based on computers as the main tool,and Tanner EDA is a kind of software that complete the integrated circuit design on Windows platforms.Its Sub-Softwares include S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit and LVS and so on.S-Edit and L-Edit are commonly used software,S-Edit is primarily designed to achieve circuit,the latter is aimed primarily known circuit layout drawing,T-Spice can achieve schematic and layout simulation.We can achieve layout of the circuit design and a series of complete process layout used Tanner EDA tools.In this paper, Tanner EDA tools are mainly designed an 8-bit shift register.The shift register is mainly used for data conversion between parallel and serial, and the data processing tool operation or professional,its main structure is the trigger composition,flip-flop is a storage function,it can be used to store more hexadecimal code,In general N-bits register is composed of N trigger.Working principle of the shift register data under the action of the pulse, mainly the effect of the shift to the left or right,input and output of the way of serial and parallel free combination.This design is in Tanner on the EDA software platform to 8 bits shift register circuit design and simulation,then according to the circuit diagram on special L - Edit platform to complete the circuit layout implementation,until the finish is consistent with the results and expected results. Keywords：Tanner EDA；L-Edit；Shift register，S-Edit
微机原理致使重点
第一章 计算机硬件基本组成：1.运算器（ALU） 2.控制器（CU）3.存储器（M）4.输入设备（IN）5.输出设备（OUT） 1945年冯·诺依曼第一次提出了计算机组成和工作方式的基本思想 程序计数器（PC）控制指令的执行顺序 计算机中，所遇的信息都是用二进制表示的，其最小的单位是位，即一个二进制数。一组二进制数称之为一个字，字中所包含的二进制位数称之为字长。 一个字节由8位二进制数组成。储存单位一般以字节为单位。 一台计算机所固有的基本操作指令的集合成为该计算机的指令系统。 计算机的主频越高，运算速度越快。 复杂指令集计算机（CISC）,精简指令计算机(RISC) 微处理器包括算术逻辑部件（ALU）、控制部件（CU）和寄存器组R三个基本部分和内部总线 微机的系统总线分为：1.数据总线（DB）2.地址总线（AB）3.控制总线（CB） 第二章 8086的编程结构包括：1.EU执行部件2.BIU总线借口部件 段寄存器的分类：1.CS 16位代码段寄存器 2.DS 16位数据段寄存器 3.SS 16位堆栈段寄存器 4.ES 16位附加段寄存器 物理地址计算方法：（物理地址是段地址左移四位加偏移地址） 物理地址=段基址×10H+偏移地址 寄存器在指令中的隐含使用 AH&AL＝AX(accumulator)：累加寄存器，常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数,另外,所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据. BH&BL＝BX(base)：基址寄存器，常用于地址索引； CH&CL＝CX(count)：计数寄存器，常用于计数；常用于保存计算值,如在移位指令,循环(loop)和串处理指令中用作隐含的计数器. DH&DL＝DX(data)：数据寄存器，常用于数据传递。 他们的特点是,这4个16位的寄存器可以分为高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位：AL,BL,CL,DL。这2组8位寄存器可以分别寻址，并单独使用。
组成原理实验一寄存器范文
实验一寄存器实验 一、实验目的 (1)了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法。 (2)了解模型机中寄存器组R0..R3结构、工作原理及其控制方法。 (3)了解模型机中地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT寄存 器结构、工作原理及其控制方法。 二、实验要求 (1)A、W寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的 数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A，W。 (2)R0、R1、R2、R3寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16..K23开 关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，对数据寄存器组R0..R3 进行读写。 (3)利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关 做为控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄 存器OUT。 三、实验说明 寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。 COP2000用74HC574来构成寄存器。74HC574的功能如下： 注意： 1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中 2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据
74HC574工作波形图 四、实验原理 实验1：A，W寄存器实验 （1）原理图 寄存器A原理图 寄存器W原理图（2）工作波形图
寄存器A，W写工作波形图 （4）实验数据 a)将03H写入A寄存器 置控制信号为： b)将13H写入W寄存器 置控制信号为：
实验2：R0，R1，R2，R3寄存器实验 （1）原理图 寄存器R0，R1，R2，R3原理图 寄存器R 写工作波形图
实验五移位寄存器及其应用共10页文档
实验五 移位寄存器及其应用 一、实验目的 1、掌握中规模4位双向移位寄存器逻辑功能及使用方法。 2、熟悉移位寄存器的应用 — 实现数据的串行、并行转换和构成环形计数器。 二、实验原理 1、移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器，是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的称为双向移位寄存器，只需要改变左、右移的控制信号便可实现双向移位要求。根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。 本实验选用的4位双向通用移位寄存器，型号为CC40194或74LS194，两者功能相同，可互换使用，其逻辑符号及引脚排列如图10－1所示。 图10－1 CC40194的逻辑符号及引脚功能 其中 D 0、D 1 、D 2 、D 3为并行输入端；Q 0、Q 1、Q 2、Q 3为并行输出端；S R 为右移串行输入端，S L 为左移串行输入端；S 1、S 0 为操作模式控制端； R C 为直接无条件清零端；CP 为时钟脉冲输入端。 CC40194有5种不同操作模式：即并行送数寄存，右移(方向由Q 0→Q 3)，左移（方向由Q 3→Q 0），保持及清零。 S 1、S 0和R C 端的控制作用如表10－1。 表10－1
2、移位寄存器应用很广，可构成移位寄存器型计数器；顺序脉冲发生器；串行累加器；可用作数据转换，即把串行数据转换为并行数据，或把并行数据转换为串行数据等。本实验研究移位寄存器用作环形计数器和数据的串、并行转换。 (1)环形计数器 把移位寄存器的输出反馈到它的串行输入端，就可以进行循环移位， 如图10－2所示，把输出端 Q 3和右移串行输入端S R 相连接，设初始状态 Q 0Q 1 Q 2 Q 3 ＝1000，则在时钟脉冲作用下Q Q 1 Q 2 Q 3 将依次变为0100→0010→0001 →1000→……，如表10－2所示，可见它是一个具有四个有效状态的计数
微机原理基本概念解析
1. 微处理器，微型计算机和微型计算机系统三者之间有何区别？答：微处理器即CPU，它包括运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等部分，用于实现微型计算机的运算和控制功能，是微型计算机的核心；一台微型计算机由微处理器、内存储器、I/O接口电路以及总线构成；微型计算机系统则包括硬件系统和软件系统两大部分，其中硬件系统又包括微型计算机和外围设备；由此可见,微处理器是微型计算机的重要组成部分，而微型计算机系统又主要由微型计算机作为其硬件构成。 2. CPU在内部结构上由哪几部分构成？CPU应具备哪些主要功能？ 答：CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。 3. 累加器和其它通用寄存器相比有何不同？ 答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其独特之处。累加器除了可用做通用寄存器存放数据外，对某些操作，一般操作前累加器用于存放一个操作数，操作后，累加器用于存放结果。 4. 微型计算机的总线有哪几类？总线结构的特点是什么？
答：微型计算机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线三类，总线结构的特点是结构简单、可靠性高、易于设计生产和维护，更主要的是便于扩充。 5. 试说明计算机用户，计算机软件，计算机硬件三者的相互关系。答：计算机用户，计算机软件系统，计算机硬件系统共同构成一个计算机应用系统，三者在该系统中处于三个不同的层次。计算机用户处于最高层，计算机软件处于中间层，计算机硬件系统处于最下层。在这里计算机用户是系统的主宰，他们通过软件系统与硬件系统发生关系，指挥计算机硬件完成指定的任务。即，计算机用户使用程序设计语言编制应用程序，在系统软件的干预下使用硬件系统进行工作。 6. 存储单元的选择由什么信号控制？读、写靠什么信号区分？ 答：存储单元的选择由地址信号控制，而对存储单元进行读操作还是写操作则要靠读、写信号区分。 7.详细叙述总线缓冲器(三态缓冲器）的作用。 答：总线缓冲器的作用主要是控制各路数据在总线上的交叉传送避免相互冲突，当几路数据都要向总线上传送时，就通过各路的缓冲器来解决，当一路传送时，缓冲器使其它各路数据与总线断开。 8.锁存器和寄存器有什么不同?
计算机组成原理实验报告总结寄存器的原理及操作.doc
成绩：实验报告 课程名称：计算机组成原理 实验项目：寄存器的原理及操作 姓名： 专业：计算机科学与技术 班级： 学号：
计算机科学与技术学院 实验教学中心 20 16年6月20日
实验项目名称：寄存器的原理及操作 一、实验目的 1.了解模型机中 A, W 寄存器结构、工作原理及其控制方法。 2.了解模型机中寄存器组 R0..R3 结构、工作原理及其控制方法。 3.了解模型机中地址寄存器 MAR，堆栈寄存器 ST，输出寄存器 OUT寄存器结构、工作原理及其控 制方法。 二、实验内容 1、A、W寄存器：利用 COP2000实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号， 将数据写入寄存器A， W。 2、R0、R1、R2、R3 寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS的数据，其它开 关做为控制信号，对数据寄存器组R0..R3 进行读写。 3、MAR、ST、OUT寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS的数据，其它开关做为 控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。 三、实验用设备仪器及材料 伟福 COP2000 系列计算机组成原理实验系统 四、实验原理及接线 实验 1：A，W 寄存器实验
实验 2 ：R0，R1， R2，R3寄存器实验
MAR为存储器地址寄存器，其功能是存储操作数在内存中的地址,信号MAREN的功能是将数据总线DBUS上数据 MAR，信号 MAROE的功能是将MAR的值送到地址总线ABUS上 ST 堆栈寄存器的作用，是出现中断或子程序调用时，保存断点处PC 的值，以便中断或子程序结束时， 能继续执行原程序。图中，信号STEN的作用是将数据总线DBUS上数据存入堆栈寄存器ST 中
EDA课程设计——移位寄存器的设计与实现
河南科技大学 课程设计说明书 课程名称 EDA技术与应用 题目移位寄存器的设计与实现 学院 班级 学生姓名 指导教师 日期
EDA技术课程设计任务书 班级：姓名：学号： 设计题目：移位寄存器的设计与实现 一、设计目的 进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握EDA设计的一般方法；熟悉一种EDA软件，掌握一般EDA系统的调试方法；利用EDA软件设计一个电子技术综合问题，培养VHDL编程、书写技术报告的能力。为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。 二、设计任务 根据计算机组成原理中移位寄存器的相关知识，利用VHDL语言设计了三种不同的寄存器：双向移位寄存器、串入串出(SISO)移位寄存器、串入并出(SIPO)移位寄存器。 三、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应课题的背景、意义及现状研究分析。 （2）通过课题设计，掌握计算机组成原理的分析方法和设计方法。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。 （4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 四、设计时间安排 查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、编写VHDL程序（2天）、调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 [1] 江国强编著. EDA技术与实用(第三版). 北京：电子工业出版社，2011. [2] 曹昕燕，周凤臣.EDA技术实验与课程设计.北京：清华大学出版社,2006.5 [3] 阎石主编.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2003. [4] Mark Zwolinski. Digital System Design with VHDL.北京：电子工业出版社，2008 [5] Alan B. Marcovitz Introduction to logic Design.北京：电子工业出版社，2003 指导教师签字：年月日