1、實驗項目系統總線和具有基本輸入輸出功能的總線接口實驗實驗時間實驗目的、理解總線的概念及其特性。、掌握控制總線的功能和應用。實驗設機一臺，實驗系統一套備由于存儲器和輸入、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據信號、地址信號以及控制信號。在該實驗平臺中，外部總線分為數據總線、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內總線之間通過三態門連接，同時實現了內外總線的分離和對于數據流向的控制。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，系統的I/O地址譯碼原理見圖1-1-1（在地址總線單元）。由于使用A6、A7進行譯碼，I/O地址空間被

2、分為四個區，如表1-1-1所示：Y10Nj：0Y0實46A1niNDioyi驗2B1H2N3I0Y2門加3I0Y3.原理30二B2dY2QN“rSINJijlY21NAYG2NY22XA圖1-1-1I/O地址譯碼原孑物A7A6齷北腔00IOYO00-3F01I0Y140-7F10I0Y280-BF表1-1-1I/O地址空間分配為了實現對于MEM和外設的讀寫操作，還需要一個讀寫控制!1邏輯，使得CPU能控制MEM和1/0設備的讀寫，實驗中的讀寫控制邏輯如圖1-1-2所示，由于T3的參與，可以保證與脈寬與T3一致，T3由時序單元的TS3給出（時序單元的介紹見附錄2）。IOM用來選擇是對I/O設備還

3、是對MEM進行讀寫操作，IOM=1時對I/O設備進行讀寫操作，IOM=0時對MEM進行讀寫操作。RD=1時為讀，WR=1時為寫。實驗原理實驗步驟圖1-3總線傳輸實驗框圖的同1.讀寫控制邏輯設計實驗(實驗原理實驗步驟圖1-3總線傳輸實驗框圖的同1.讀寫控制邏輯設計實驗(1)按照圖1-1-4實驗;線圖進行連線。(2)具體操作步驟圖示如下：國海兀翎加儂圖1-1-2讀寫控制邏輯在理解讀寫控制邏輯的基礎上我們設計一個總線傳輸的實驗。實驗所用總線傳輸實驗框圖如圖1-1-3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輸出控制，按照傳輸要求恰當有序的控制它們，

4、就可實現總線信息傳輸。，唧1EB.首先將時序與操作臺單元的開關KK1、KK3置為運行檔，開關KK2置為單拍檔，按動CON單元的總清按鈕CLR,并執行下述操作。對MEM進行讀操作(WR=0,RD=1,IOM=0),此時E0滅，表示存儲器讀功能信號有效。對MEM進行寫操作(WR=1,RD=0,IOM=0),連續按動開關ST,觀察擴展單元數據指示燈，指示燈顯示為T3時刻時，E1滅，表示存儲器寫功能信號有效。對I/O進行讀操作(WR=0,RD=1,IOM=1),此時E2滅，表示I/O讀功能信號有效。對I/O進行寫操作(WR=1,RD=0,IOM=1),連續按動開關ST,觀察擴展單元數據指示燈，指示燈顯

5、示為T3時刻時，E3滅，表示I/O寫功能信號有效。2.基本輸入輸出功能的總線接口實驗。(1)根據掛在總線上的幾個基本部件，設計一個簡單的流程：輸入設備將一個數打入區。寄存器。輸入設備將另一個數打入地址寄存器。將R0寄存器中的數寫入到當前地址的存儲器中。將當前地址的存儲器中的數用LED數碼管顯示。(2)按照圖1-1-5實驗接線圖進行連線。(3)具體操作步驟圖示如下：進入軟件界面，選擇菜單命令“【實驗】一【簡單模型機】“，打開簡單模型機實驗數據通路圖。將時序與操作臺單元的開關KK1、KK3置為運行檔，開關KK2置為單拍檔，CON單元所有開關置0(由于總線有總線競爭報警功能，在操作中應當先關閉應關閉

6、的輸出開關，再打開應打開的輸出開關，否則可能由于總線競爭導致實驗出錯)，按動CON單元的總清按鈕CLR,然后通過運行程序，在數據通路圖中觀測程序的執行過程。輸入設備將11H打入區0寄存器。將單元置，置為，關閉寄存器的輸出；置為，打開寄存器的輸入；R、RD、IOM分別置為0、1、1,對IN單元進行讀操作；LDAR置為0,不將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的，單節拍運行“按扭(運行一個機器周期)，觀察圖形界面，在T4時刻完成對寄存器R0的寫入操作。將R0中的數據11H打入存儲器01H單元。將單元置(或其他數值)。置為，關閉寄存器的輸出；置為，關閉寄存器的輸入；、分別置為、，對單

7、元進行讀操作；置為，將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的，單節拍運行“按扭，觀察圖形界面，在T3時刻完成對地址寄存器的寫入操作。先將WR、RD、IOM分別置為1、0、0,對存儲器進行寫操作；再把K7置為0,打開R0寄存器的輸出；K6置為0,關閉R0寄存器的輸入；LDAR置為0,不將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的“單節拍運行”按扭，觀察圖形界面，在T3時刻完成對存儲器的寫入操作。將當前地址的存儲器中的數寫入到區。寄存器中。將IN單元置00000001(或其他數值)，K7置為1,關閉R0寄存器的輸出；K6置為0,關閉R0寄存器的輸入；WR、RD、IOM分別置

8、為0、1、1,對IN單元進行讀操作；LDAR置為1,不將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的，單節拍運行”按扭，觀察圖形界面，在T3時刻完成對地址寄存器的寫入操作。將K7置為1,關閉R0寄存器的輸出；K6置為1,打開R0寄存器的輸入；WR、RD、IOM分別置為0、1、0,對存儲器進行讀操作；LDAR置為0,不將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的，單節拍運行”按扭，觀察圖形界面，在T3時刻完成對寄存器R0的寫入操作。圖實驗接線圖將R0寄存器中的數用LED數碼管顯示。先將WR、RD、IOM分別置為1、0、1,對OUT單元進行寫操作；再將K7置為0,打開R0寄存器的

9、輸出；K6置為0,關閉R0寄存器的輸入；LDAR置為0,不將數據總線的數打入地址寄存器。連續四次點擊圖形界面上的“單節拍運行“按扭，觀察圖形界面，在T3時刻完成對OUT單元的寫入操作。數據如圖1M單元哲的懈1、單元魚數據“皿由附二A怙濯黑牌匾酒就中的數叮人皿將TU單工中的版qARC,淅單兀的姑,人nK/ik-仆皿僮。1ik=rMxwmxiiK7-NT=K7=GKE=順=fKf-tVRHD：OU=AllMRVRRVnM-ftl1WR.RI)|flH=IfrOI,MR=Cj、I.DAR=isLDAR=C,TN單元理數據楮入歌黑斗就施月入,構曲中的數寫入RG”將而中的數歸人門仃單元/IN=ri門凸n

10、n0門Is一、lKi=1n-TLiKf-1KF=匕依=1既二CMM-niiWR中guk口g岬麗。心IMR=c:LDAR=(:ER/圖1-1-6將R0寄存器中的數用LED數碼管顯示的數據實驗結果實驗結果如下表：INK6K7WRRDIOMLDAR結果備注00010001110110R0=11將單兀的數據寫入中00000001010111AR=1將單兀的數據寫入中001000MEM=11將單兀的數據寫入中00000001010111AR=1將單兀的數據寫入中110100R0=11將單兀的數據寫入中001010OUT=11將單兀的數據寫入中結()存儲器和輸入、輸出設備連到外部總線上，因此需要外部總線提供數據信號、地址信號以及控制信號。()外部總線和內總線之間得鏈接，實現了內外總線的分離和對數據的控制。地址總果分析線可以為外部設備提供地址信號。()為了實現和外設的讀寫操作，需要一個讀寫控制邏輯，使得能控制和設備的讀寫。()，時滅，表示存儲器讀功能信號有效。,，進行單周期，當指示燈顯示為時刻時，滅，表示存儲器寫功能信號有效。，時，滅，表示讀功能信號有效。，時，觀察擴展單元數據指示燈，指示燈顯示為時刻時，滅，表示