系統(tǒng)總線 實驗報告.doc

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?zāi)康?.理解總線的概念及其特性；2.掌握控制總線的功能和應(yīng)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(shè)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(shè)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)外總線的分離和對數(shù)據(jù)流向的控制。地址總線可以為外部設(shè)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(shè)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(shè)備的讀寫，實驗中的讀寫控制邏輯如下圖所示：3、 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(shè)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(shè)備掛至總線上，有存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)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，就可實現(xiàn)總線信息傳輸。分析： 輸入設(shè)備將一個數(shù)打入RO寄存器； 輸入設(shè)備將另一個數(shù)打入地址寄存器； 將RO寄存器中的數(shù)寫入到當前地址的寄存器中； 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 輸入設(shè)備將11H打入RO寄存器 將RO中的數(shù)據(jù)11H打入寄存器01H單元 將當前地址的存儲器中的數(shù)寫入到RO寄存器中 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,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 IN_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。 如何實現(xiàn)IN單元的數(shù)據(jù)開關(guān)-BUS-AR-M的數(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。 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。 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/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。 IN_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。 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(shè)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。當然，在學習實驗之前，預習是一定要的，這樣更能掌握實驗的主要部分，以及操作流程，也能讓自己很快的上手，達到老師布置給我們的任務(wù)。相信在接下來的實驗中自己學到的東西會越來越多，收獲也成正比例增加。得分（百分制） 實驗報告分析評價課程名稱計算機組成與結(jié)構(gòu)班 級 實驗名稱具有基本輸入輸出功能的總線接口實驗時 間2015-10-24實驗報告情況分析： 實驗報告分為五大部分：實驗?zāi)康?；實驗邏輯原理圖與分析；數(shù)據(jù)通路圖及分析；實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果分析；實驗問題分析、思考題與小結(jié)。其主要核心部分在第四節(jié)：實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果分析，包含了實驗的操作流程及數(shù)據(jù)的結(jié)果分析。當然，其他部分也介紹了實驗?zāi)康?，原理及實驗步驟，并且加了一些原理圖使其更好地理解。 在實驗報告最后還添加了實驗問題分析、思考題與小結(jié)部分，介紹了在實驗過程中自己遇到的問題及注意事項；思考題則是考察自己對本實驗的掌握情況等問題。經(jīng)驗總結(jié)及進一步改進措施： 在本次實驗中，由剛開始的迷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(shè)備