計算機組成原理實驗第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五運算器存儲器微控器時序電路地址/數據開關數據總線控制信號開關電源開關第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五74LS2732片分別組成數據寄存器DR1、DR274LS2998位移位寄存器74LS2452片分別組成輸入三態門和輸出三態門AUJ3數據輸出排針2.存儲器模塊（PRAMUNIT）靜態RAM611674LS273地址寄存器74LS161PC寄存器AUJ5數據輸出排針ADJ6PC輸出排針地址指示燈AD7~AD01.運算器模塊（ALUUNIT）SN741812片組成8位算術邏輯單元第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五3.微控器模塊（MICRO-CONTROLLERUNIT）E2PROM2816控存（3片,24位）MK23~MK024位微代碼輸入開關MD23~MD024位數據指示燈UA5~UA06位微地址指示燈4.時序電路（STATEUNIT）?

時鐘源START微動開關KK2微動開關第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五5.數據/地址開關SWJ3數據/地址排針D7~D0

數據/地址指示燈及開關指示燈亮——0指示燈滅——1實驗儀上所有指示燈均按此規定6.數據總線（BUSUNIT）數據總線由若干排針組成，B7~B0，總線指示燈指示總線數據幾點要求:1.實驗完成后請將排線理好放入實驗箱內。2.將電源線放入實驗箱內。第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五實驗一運算器實驗實驗目的1.掌握運算器的數據傳送通路。實驗設備TDN-CM實驗系統實驗內容1.實驗電路分析（實驗手冊P2）圖1-12.電路連接（實驗手冊P3）圖1-2T4——KK2ALU單元與二進制控制信號開關之間的連接：S3~S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B2.驗證運算器的組合功能。數據單元SW-B與控制信號開關單元之間的連接。排線連接時注意排線的顏色，中間不要扭轉。第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五ALU的數據輸出與總線連接：AUJ3——總線單元3.運算器功能驗證步驟：（1）數據置入DR1、DR2DR1：01100101DR2：10100111（具體步驟見講義P2）（2）檢驗DR1、DR2的數據輸入是否正確（P3第一段）（3）驗證運算器功能通過搬動S3~S0、Cn、M的二進制開關，觀察運算器的輸出結果，與已經算出的表1-1的結果相比較。數據開關與數據總線的連接：SWJ3——總線單元*在進行電路連接時一定要關掉電源。第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五功能表驗證舉例：S3~S0=0100教材P31ALU功能表M=0（算術運算）Cn=1（無進位）A加(A·B反)A=01100101B=10100111BB反=01011000(A·B反)=01000000（邏輯與）A加(A·B反)=10100101=A5H（算術加）Cn=0（有進位）A加(A·B反)

加1=A6HM=1（邏輯運算）（A·B）反（A·B）：01100101·10100111=00100101（A·B）反：11011010=DAH實驗一完第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五存儲器時序電路地址/數據開關數據總線實驗二模塊圖第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五實驗二存儲器實驗實驗目的掌握靜態隨機存儲器RAM的特性及讀寫方法。實驗設備TDN-CM實驗系統實驗內容1.實驗電路分析（實驗手冊P12圖2-1）靜態RAM6116，2k×8；AR地址寄存器(74LS273)；地址指示燈AD7~AD0；ADJ5存儲器數據輸出排針若干控制信號：CE(CS)、WE、T3、LDAR、SW-B*按圖中的連接，用戶只能使用存儲芯片的前256個單元。2.電路連接（實驗手冊P13圖2-2）3.存儲器的寫操作給指定的單元置入數據。

第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五單元地址單元內容00H0001000101H0001001002H0001001103H0001010004H00010101“寫”操作步驟P13存儲器讀寫規定：CE(CS)WE操作00讀01寫4.存儲器的讀操作從指定的存儲單元讀出數據?！白x”操作步驟：P14實驗二完第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五控存微地址指示燈微代碼指示燈微代碼輸入開關三態開關CLR實驗三、實驗四模塊圖第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五實驗三微程序控制器組成實驗實驗目的掌握微程序控制器的組成原理掌握微程序的編寫、輸入、及運行實驗設備TDN-CM實驗系統實驗內容1.實驗電路分析圖3-2（實驗手冊P18）①微代碼輸入開關

MK0~MK23（24位）②微代碼指示燈MD0~MD23③控存E2PROM2816（24位）微地址（6位）來自微地址寄存器數據的前18位送數據寄存器，后6位微地址送微地址寄存器第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五④18位數據前9位為直接控制位，后9位作譯碼器輸入信號微指令共27位，在實驗模塊中分別有引腳插針⑤微地址寄存器（6位）及微地址指示燈本實驗中微地址來自于開關SE1～SE6，⑥總清開關CLR，將寄存器、微地址清零⑦時序信號T1、T22.實驗電路連接圖3-6（圖3-6實驗手冊P19）3.實驗步驟(1)微代碼寫入控存輸入表3-2步驟：P20①編程A.三態開關：置為編程PROM狀態。B.STEP、STOP開關狀態分別為：STEP、RUN。第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五C.置微地址：在二進制開關單元的S3~CN即UA5~UA0置表3-2第一列中的“微地址”。注意：撥微地址時，微地址指示燈不會亮，按動START后地址打入，微地址指示燈才會亮。*注意把八進制地址轉換成二進制地址D.在MK23~MK0開關上置表3-2中的微代碼。E.按動“START”，將微代碼寫入控存(注意觀察微地址指示燈)。F.重復C~E，直至表格輸入完成(2)校驗輸入的代碼（P20）A.三態開關置為READ。B.STEP等開關不變。C.用二進制開關UA5~UA0置微地址。D.按動“START”，讀控存微代碼，通過MD0~MD23檢驗讀出的控存數據是否與表3-2一致。第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五STOPSTEPPROMREADRUNUA5~UA0MA5~MA0SE6~SE1CLR總清微地址指示燈第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五(3)單步運行微程序A.STEP、STOP開關狀態分別為：STEP、RUN。三態開關置于“RUN”，開關UA5~UA0置為1

。B.上下撥動CLR開關一次。C.按START開關一次。將MA5~MA0排針取出，插在SE6~SE1插針上，按START開關一次，執行圖3-5KT中間分支的微指令22(八進制)流程圖3-5中KT分支的運行：在微地址為20時，用上下撥動開關的方式使UA5~UA0地址為：21或23。例如，要產生21，則將UA0上下撥動一次要產生23，則將UA0、UA1都上下撥動一次*按一次START開關，執行一條微指令。默認執行20、22分支。第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五實驗三完23分支RP的運行：CLR——START——微地址為20時撥動UA0、UA1，產生23——按動3次START，分別執行01、02、10，繼續按動START1次，微地址回到01，當微地址再次為10時，撥動相應的UA5~UA0，執行：11，將11分支執行完。仿此執行12、13、14等分支。在每個分支運行時，注意觀察微地址指示燈的變化，檢查微程序流程是否與圖3-5一致。第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五實驗四基本模型機設計與實現實驗目的將微控器模塊與運算器及存儲器模塊連接，組成模型計算機，牢固建立整機的概念。通過運行5條機器指令組成的程序，掌握機器指令與微程序的關系。實驗設備TDN-CM實驗系統實驗內容1.按實驗三的線路進行連接，將微程序單元內容運行或檢查一遍。（實驗3、4連做此步可省略）2.運行P26機器代碼程序段分析機器代碼程序（P26）：“助記符”列采用匯編語言格式，“內容”列為機器代碼，“地址”列為機器指令的主存地址編號。第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五地址機器代碼助記符說明0100000000000000IN從開關取入一個數送R00100000100010000ADD[4AH]將R0的內容與4AH單元的內容相加01000010010010100100001100100000STA[4BH]將相加結果存放在4BH單元01000100010010110100010100110000OUT[4BH]輸出4BH單元內容01000110010010110100011101000000JMP[40H]跳轉到開始處01001000010000000100100101001010000000014AH中的操作數為:01H01001011存放運算結果第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五*整個程序是一個循環程序*需要從開關撥一個數據*4AH單元需要事先存放一個數據*通過運行程序驗證4BH單元的結果與理論值是否一致實驗步驟：(1)按圖4-2連接線路(將各模塊連接成計算機)注意：LDR0——LDRI；R0－B——RS－B；

LDPC——LDPC；I7——I2(I1、I0不連接)P(1)P(4)實際為P(1)P(2)P(3)P(4)控制臺信號約定：SWASWB寫10寫機器代碼讀00讀機器代碼啟動11運行機器指令第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五REGUNITINSUNITLOGUNITSWASWB第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五(2)手動方式輸入機器指令（P27）①檢查開關狀態三態開關:RUN；STEP開關:STEP；STOP開關:RUN②撥動總清CLR；從數據輸入開關撥RAM區首地址：40H③控制臺SWA、SWB開關狀態為：1、0(寫機器代碼KWE分支)

按動START開關一次，微地址指示燈為：010001（21）④再按動START開關一次，微地址指示燈為：010100（24）⑤輸入一條機器指令代碼，按動START開關一次重復④⑤直到所有機器指令都輸入完畢(無內容單元跳過)。*只有輸入第1條機器代碼時要輸入主存地址，以后地址自動增1。*只能在微地址是010100（24）時才能輸入機器代碼。*4AH單元需要輸入數字：00000001。第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期五(3)檢查機器指令的正確性①總清（CLR）②從數據開關撥RAM首地址40H③SWA、SWB為：0、0(