(计算机组成原理)实验一运算器实验

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ALU UNIT
ALU (74LS181) T4
进位 判零 电路
ALU-B
CyCn CyNCn M Ci
B-DA1
DA1 (74LS273)
DA2 (74LS273)
B-DA2
I/O-R INPUT
Ai=“0”
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BUS UNIT
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1、ALU Unit
• 运算器构成:
– ALU:由2片74LS181芯片组成(8位) – 暂存器:由2片74LS273组成 – 三态门:由74LS245组成 – 标志产生及进位电路
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实验1 算术逻辑运算实验
• 一、实验目的 • 二、实验原理 • 三、实验内容及要求 • 四、实验步骤
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一、实验目的
• 熟悉实验台结构及操作。 • 掌握简单运算器的数据传送通路。 • 验证运算器功能发生器(74LS1wk.baidu.com1)的组
合功能。
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时需要手工连接。
• 3、信号标识说明:
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二、基本操作方法
• 3、开关、接线头附近信号标识说明: – 单一用途信号:如 CLR
– 双重用途信号:如 299-B 表示该开关或 信号有双重功能, R1-B 在不同实验中 起不同作用
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二、基本操作方法
• 3、开关、接线头附近信号标识说明:
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299-B ALU-B S3S2S1S0 ALU UNIT
D7--D0 FZ FC
移位器 74LS299
D7--D0 M FC
ALU (74LS181)
M
Ci
DA1 (74LS273)
DA2 (74LS273)
B-DA1
B-DA2
B-R3 B-R2 B-R1 B-R0
INT-EX
(计算机组成原理)实验一运算器实验
实验台基本操作
• 一、Yy-z02模型机系统的基本结构 • 二、基本操作方法 • 三、报警部件的作用
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一、 Yy-z02模型机系统的基本结构
PC微 机
RS232
逻辑分析及监测 (单片机)
运算器
寄存器
报警 中断
总线
输入输出 存储器
主控器(微控)
指令 地址 时钟 手动开关
T4 KA
7
KB
Q6-Q0
CLR
SE6-SE0 7 控存地址寄存器 PRE
CLK
T2
D6-D0
B-R0 B-R1 B-R2 B-R3 R0-B R1-B R2-B R3-B
T1
MA6 -MA0
MA6-MA0 D6-D0 微地址锁存器 OE CLK Q6-Q0 CLR
微地址灯
A6-A0
CS
OE
控制存储器CM
–双接线头信号: 有两个接线头
表示这个信号
–省略表示法: D7 D0
–总线排接入方向: 表示信号单 向传输, 表示信号双向传输
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三、报警部件的作用
• 报警部件由一套监控电路组成,监视实 验过程中总线上是否发生数据冲突: –如果总线上发生数据冲突:发出报警 信号 –没有数据冲突:不发报警信号
INT
R0-B
中断电路
R1-B
R2-B
中断向量开关
R3-B
报警
ALU-B
299-B PC-B
判测 GAL
INT-R
M-R
74LS245
I/O-R
D7-D0
MEM UNIT
D7-D0
M-W
WE MEM(6116) OE
M-R
CE A7-A0
D7--D0
B1--B7 74LS245 A1--A7 G
输入开关
A7-A0
D7--D0
驱动
发光管
OUTPUT/ INPUT
I/O-W
I/O-R
Ai
图3-2 实验仪简化逻辑框图
返回
M-W(T3) M-R(T2) I/O-W(T3) I/O-R(T2) INT-R INT-E
PC+1 J(1) J(2) J(3) J(4) J(5) CyCn CyNCn
ALU-B 299-B SR-B DR-B SI-B SP-B PC-B
二、实验原理
• (一)实验原理逻辑框图 • (二)实验相关单元
– 1、ALU Unit – 2、 Input Device – 3、BUS Unit – 4、Manual Unit – 5、Clock Unit
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(一)实验原理逻辑框图
T4
74299
299-B M
S0 S1 S2 S3
(128×24位)
M23-M0
WE
微码显 示灯
24位
24位
MAIN CONTROL UNIT
7位 微指令下址MA6-MA0
BUS UNIT
8位
PC+1 B-PC
B-AR
PC程序计数器 (74LS161)
AR(74LS273) 地址寄存器
CLR
ADDRESS
UNIT
地 址

PC-B
微 代 24位 码 MK24-MK1 开 关
编程开 关控制 电路
BTO(3)
BTO(3)
M17 M16 M15 FUNC(3)
M14 微指令寄存器uIR(17位)
CLR
FS(1)
M13 M12M11M10 M9 M8 M7 CLK T2
M23 M22 M21 M20 M19 M18
GAL16V8
3-8译码器
3-8译码器 G E 3-8译码器 S3 S2 S1 S0 M Cn 空
Q C(P74DLSA2173)
D
Q (74DLSA2273C) P
B-DA2
D
红色:运算器控制信号
BUS UNIT
蓝色:器件中信号
运算器电路图
M
S3
当为减
B-DA1(T4) B-DA2(T4)
B-IR(T3) B-DR(T4) B-SP(T4) B-AR(T3) B-PC(T4)
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二、基本操作方法
• 1、理论学习:做实验之前,要认真学习各
相关部件的工作原理。
• 2、连线操作:
– 短路器:用于把每个部件挂上总线BUS – 信号线:是每个部件的控制信号线,实验
R3(SP)
R3-B
INT-E INT-R
R2-B R2
R1
R1-B
R0 (74LS374)
R0-B INT-R
REG UNIT
RD-B B-RD B-RS B-IS B-PS 位71
INS UNIT 指令寄存器IR
T4 T1 B-IR
I3-I0
寄存器 译码
J1
I7-I2
|
J5
FZ
指令译码器
FC
INT
• 移位器:1片74LS299组成。
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运算器逻辑框图
CyNCn CyCn Ci
三态缓B 冲门 E (74LS245)
A DIR
ALU-B
+5V
FC
标志位与进
FZ
位产生电路
Cn181
Cn+4 F
M
M ALU
S3~S0
S3~S0(74LS181) Cn
A
B
B-DA1
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