TEC-5計算機組成實驗(及習(xí)題)

1、TEC-5計算機組成實驗系統(tǒng)介紹計算機組成實驗系統(tǒng)介紹 岳斌岳斌2013.102013.10TEC-5計算機組成實驗系統(tǒng)計算機組成實驗系統(tǒng)一、一、TEC-5實驗系統(tǒng)的特點實驗系統(tǒng)的特點 它適用于它適用于計算機組成原理計算機組成原理、計算機計算機組織和結(jié)構(gòu)組織和結(jié)構(gòu)和和數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)三門課程的實驗教學(xué)，是一種多用儀器。三門課程的實驗教學(xué)，是一種多用儀器。該儀器將提高學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生該儀器將提高學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生對計算機整體和各組成部分的理解，提高對計算機整體和各組成部分的理解，提高學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)的綜合設(shè)計學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)的綜合設(shè)計能力。能

2、力。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)二、時序發(fā)生器二、時序發(fā)生器 時序發(fā)生器產(chǎn)生計算機模型所需的時時序發(fā)生器產(chǎn)生計算機模型所需的時序和數(shù)字邏輯實驗所需的時鐘。時序電路序和數(shù)字邏輯實驗所需的時鐘。時序電路由一個由一個500KHz晶振、晶振、2片片GAL22V10(U64、U66)、一片、一片74LS390(U65)組成。根據(jù)本機組成。根據(jù)本機設(shè)計，執(zhí)行一條微指令需要設(shè)計，執(zhí)行一條微指令需要4個節(jié)拍脈沖個節(jié)拍脈沖T1、T2、T3、T4，執(zhí)行一條機器指令需要三個，執(zhí)行一條機器指令需要三個節(jié)拍電位節(jié)拍電位W1、W2、W3，因此本機的基本，因此本機的基本時序如下：時序如下： TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) MF

3、T1T2T3T4W1W2W3圖1.1 基本時序圖TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)通路三、數(shù)據(jù)通路 TEC-5的數(shù)據(jù)通路采用了數(shù)據(jù)總線和指令總的數(shù)據(jù)通路采用了數(shù)據(jù)總線和指令總線雙總線形式。它還使用了大規(guī)模在系統(tǒng)線雙總線形式。它還使用了大規(guī)模在系統(tǒng)編程器件作為寄存器堆，使得設(shè)計簡單明編程器件作為寄存器堆，使得設(shè)計簡單明了，可修改性強。了，可修改性強。 圖圖1.2是數(shù)據(jù)通路總體圖，下面介紹圖中各是數(shù)據(jù)通路總體圖，下面介紹圖中各個主要部件的作用。參考圖個主要部件的作用。參考圖3.1 ALU-BUS#DBUS7DBUS0Cn#C三 態(tài) 門 （ 244）三 態(tài) 門 （ 244）ALU（ 181）ALU（

4、 181）S3S2S1S0MA7 A6 A5 A4F7 F6 F5 F4F3 F2 F1 F0B3 B2 B1 B0Cn+4CnCnCn+4LDDR2T2T2LDDR1LDRiT3SW-BUS#DR1（ 273）DR2（ 273）雙 端 口 通 用 寄 存 器 堆 RF（ ispLSI1016）RD1RD0RS1RS0WR1WR0數(shù) 據(jù) 開 關(guān) (SW7-SW0)數(shù) 據(jù) 顯 示 燈A3 A2 A1 A0B7 B6 B5 B4圖 3.1 運 算 器 實 驗 電 路LDRiT3AB三態(tài)門RS-BUS#TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)1運算器運算器ALU 運算器運算器ALU由兩片由兩片74LS181(U5

5、5和和U60)組組成，其中成，其中U60進行低進行低4位運算，位運算，U55進行高進行高4位運算。在選擇端位運算。在選擇端M和和S0-S3控制下，控制下，ALU對數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)A、B進行各種算術(shù)、邏輯運算。有進行各種算術(shù)、邏輯運算。有關(guān)關(guān)74181運算的具體操作，請看運算的具體操作，請看74181的資的資料和教科書。當料和教科書。當LDRi=1時，在時，在T3的上升沿的上升沿寄存器寄存器C（U57A）保存運算產(chǎn)生的進位標）保存運算產(chǎn)生的進位標志信號。志信號。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)2運算操作數(shù)寄存器運算操作數(shù)寄存器DR1和和DR2（U47、U48）DR1（U47）和）和DR2(U48)是運算操是

6、運算操作數(shù)寄存器，作數(shù)寄存器，DR1和和ALU的的A口相連，口相連，DR2和和ALU的的B口相連?？谙噙B。DR1和和DR2各由一片各由一片74LS273構(gòu)成。當構(gòu)成。當LDDR1/LDDR21時，時，在在T2上升沿，上升沿，DR1/DR2接收來自通用寄存接收來自通用寄存器堆器堆A/B端口的數(shù)據(jù)。端口的數(shù)據(jù)。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)3雙端口通用寄存器堆雙端口通用寄存器堆RF（U54） 雙端口通用寄存器堆雙端口通用寄存器堆RF由一片由一片ispLSI1016（U30）構(gòu)成，其中包含構(gòu)成，其中包含4個個8位寄存器（位寄存器（R0、R1、R2、R3），有三個控制端口：兩個控制讀操作，一個），有三個

7、控制端口：兩個控制讀操作，一個控制寫操作，三個端口可以同時操作。由控制寫操作，三個端口可以同時操作。由RD1、RD0選中的寄存器的數(shù)據(jù)從選中的寄存器的數(shù)據(jù)從A端口讀出，由端口讀出，由RS1、RS0選中的寄存器的數(shù)據(jù)從選中的寄存器的數(shù)據(jù)從B端口讀出；端口讀出；WR1、WR0選擇要寫入的寄存器。選擇要寫入的寄存器。LDRi控制寫操作，當控制寫操作，當LDRi1時，在時，在T3上升沿將數(shù)據(jù)總線上升沿將數(shù)據(jù)總線DBUS上的上的數(shù)據(jù)寫入由數(shù)據(jù)寫入由WR1、WR0選中的寄存器。選中的寄存器。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 從從RF的的A端口讀出的數(shù)據(jù)直接送端口讀出的數(shù)據(jù)直接送DR1。由。由B端口讀出的數(shù)據(jù)直接

8、送端口讀出的數(shù)據(jù)直接送DR2之外，還可以之外，還可以送數(shù)據(jù)總線送數(shù)據(jù)總線DBUS。當。當RS_BUS#0時，時，允許允許B端口數(shù)據(jù)送端口數(shù)據(jù)送DBUS。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 4 4雙端口存儲器雙端口存儲器RAMRAM 雙端口存儲器雙端口存儲器RAMRAM由一片由一片IDT7132(U44)IDT7132(U44)及少量控及少量控制電路構(gòu)成。制電路構(gòu)成。IDT7132IDT7132是是20482048字節(jié)的雙端口靜態(tài)隨字節(jié)的雙端口靜態(tài)隨機存儲器，本實驗系統(tǒng)實際使用機存儲器，本實驗系統(tǒng)實際使用256256字節(jié)。字節(jié)。IDT7132IDT7132的兩個端口可以同時進行讀、寫操作。在的兩個端口可

9、以同時進行讀、寫操作。在本實驗系統(tǒng)中，本實驗系統(tǒng)中，RAMRAM左端口連接數(shù)據(jù)總線左端口連接數(shù)據(jù)總線DBUSDBUS，可，可進行讀、寫操作；右端口連接指令總線進行讀、寫操作；右端口連接指令總線IBUSIBUS，輸，輸出到指令寄存器出到指令寄存器IRIR，作為只讀端口使用。，作為只讀端口使用。IDT7132IDT7132有有6 6個控制引腳，個控制引腳，CEL#CEL#、LR/W#LR/W#、OEL#OEL#控制左端口控制左端口讀、寫操作；讀、寫操作；CER#CER#、RR/W#RR/W#、OER#OER#控制右端口的讀控制右端口的讀寫操作。寫操作。CEL#CEL#為左端口選擇引腳，低電平有效；

10、為左端口選擇引腳，低電平有效；當當CEL#CEL#1 1時，禁止對左端口的讀、寫操作。時，禁止對左端口的讀、寫操作。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) LR/W#控制對左端口的讀寫，當控制對左端口的讀寫，當CEL#=0且且LR/W#=1時，左端口進行讀操作；當時，左端口進行讀操作；當CEL#=0且且LR/W#0且且T2為高時，左端口為高時，左端口進行寫操作。進行寫操作。OEL#的作用等同于三態(tài)門，的作用等同于三態(tài)門，當當CEL#=0且且OEL#0時，允許左端口讀出時，允許左端口讀出的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線DBUS上；當上；當OEL#1時，禁止左端口的數(shù)據(jù)放到時，禁止左端口的數(shù)據(jù)放到DBUS

11、。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 為便于理解，在以后的實驗中，我們將為便于理解，在以后的實驗中，我們將OEL#引腳引腳稱為稱為RAM_BUS#?？刂朴叶丝诘娜齻€引腳與左端?？刂朴叶丝诘娜齻€引腳與左端口的三個完全類似，不過只使用了讀操作，在實口的三個完全類似，不過只使用了讀操作，在實驗板上已將驗板上已將RR/W#固定接高電平，固定接高電平，OER#固定接固定接地。當?shù)亍．擟ER#=0時，右端口讀出的數(shù)據(jù)（更確切時，右端口讀出的數(shù)據(jù)（更確切的說法是指令）放到指令總線的說法是指令）放到指令總線IBUS上，然后當上，然后當LDIR=1時在時在T3的上升沿打入指令寄存器的上升沿打入指令寄存器IR。所。所有

12、數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)/指令的寫入都使用左端口，右端口作為指指令的寫入都使用左端口，右端口作為指令端口，不需要進行數(shù)據(jù)的寫入。令端口，不需要進行數(shù)據(jù)的寫入。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 左端口讀出的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線左端口讀出的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線DBUS上，上，由數(shù)據(jù)總線指示燈由數(shù)據(jù)總線指示燈DBUS7-DBUS0顯示。顯示。右端口讀出的指令放在指令總線右端口讀出的指令放在指令總線IBUS上，上，由指令總線指示燈由指令總線指示燈IBUS7-IBUS0顯示。顯示。 三態(tài)門（244）AR+1地址顯示LDAR#T2PC+1地址顯示LDPC#T2指令顯示燈AR（74LS163）PC（74LS163）雙端口存儲器（ID

13、T 7132）RAM-BUS#CEL#CER#RRW(Vcc)OER#(GND)數(shù)據(jù)顯示燈D7D6D5D4D3D2D1D0I7I6I5I4I3I2I1I0SW7SW0A7A6A5A4A3A2A1A0PC7數(shù)據(jù)開關(guān)圖3.2 雙端口存儲器實驗電路圖PC0. . .LR/W#T2TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)5地址寄存器地址寄存器AR和程序計數(shù)器和程序計數(shù)器PC 存儲器左端口的地址寄存器存儲器左端口的地址寄存器AR(U53、U59)和右端口的地址寄存器和右端口的地址寄存器PC(U52、U45)都使都使用用2片片74LS163，具有地址遞增的功能。，具有地址遞增的功能。PC是程序計數(shù)器，提供雙端口寄存器右

14、端是程序計數(shù)器，提供雙端口寄存器右端口地址，口地址，U52是低是低4位，位，U45是高是高4位，具有位，具有加載數(shù)據(jù)和加加載數(shù)據(jù)和加1功能。功能。AR是地址寄存器，是地址寄存器，提供雙端口存儲器左端口地址，提供雙端口存儲器左端口地址，U53是低是低4位，位，U59是高是高4位，具有加載數(shù)據(jù)和加位，具有加載數(shù)據(jù)和加1功功能。能。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) AR中的地址用地址中的地址用地址AR指示燈指示燈AR7-AR0顯顯示，示，PC中的地址用程序計數(shù)器中的地址用程序計數(shù)器PC指示燈指示燈PC7-PC0顯示。顯示。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 當當LDAR#0時，時，AR在在T2時從時從DBUS接收

15、來自接收來自SW7SW0的地址；當?shù)牡刂罚划擜R11時，在時，在T2的上的上升沿存儲器地址加升沿存儲器地址加1。注意：。注意：LDAR#和和AR1兩兩個控制信號不能同時有效。在下一個時鐘周期，個控制信號不能同時有效。在下一個時鐘周期，令令CEL#0，LR/W#0，則在，則在T2節(jié)拍進行寫操節(jié)拍進行寫操作，將作，將SW7SW0設(shè)置的數(shù)據(jù)經(jīng)設(shè)置的數(shù)據(jù)經(jīng)DBUS寫入存儲寫入存儲器。器。 當當LDPC#0時，時，PC在在T2時從時從DBUS接收來接收來自自SW7SW0的地址，作為程序的啟動地址；當?shù)牡刂?，作為程序的啟動地址；當一條機器指令開始執(zhí)行時，取指以后，一條機器指令開始執(zhí)行時，取指以后，PC11

16、，程序計數(shù)器給出下一條指令的地址。注意：程序計數(shù)器給出下一條指令的地址。注意：LDPC#和和PC1兩個控制信號不能同時有效。兩個控制信號不能同時有效。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)6指令寄存器指令寄存器IR 指令寄存器指令寄存器IR是一片是一片74LS273（U46）。當）。當LDIR1時，在時，在T3的上升沿，它從雙端口存儲器的上升沿，它從雙端口存儲器的右端口接收指令。指令的操作碼部分的右端口接收指令。指令的操作碼部分IR7IR4送往控制器譯碼，產(chǎn)生數(shù)據(jù)通路的控制信號。指送往控制器譯碼，產(chǎn)生數(shù)據(jù)通路的控制信號。指令的操作數(shù)部分送往寄存器堆令的操作數(shù)部分送往寄存器堆RF，選擇參與運算，選擇參與運算

17、的寄存器。的寄存器。IR1、IR0與與RD1、RD0連接，選擇目連接，選擇目標操作數(shù)寄存器；標操作數(shù)寄存器；IR3、IR2與與RS1、RS0連接，連接，選擇源操作數(shù)寄存器。選擇源操作數(shù)寄存器。IR1、IR0也與也與WR1、WR0連接，以便將運算結(jié)果送往目標操作數(shù)寄存器。連接，以便將運算結(jié)果送往目標操作數(shù)寄存器。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 本實驗系統(tǒng)設(shè)計了本實驗系統(tǒng)設(shè)計了8 8條機器指令，均為單字條機器指令，均為單字長（長（8 8位）指令。指令功能及格式如表位）指令。指令功能及格式如表1 1所所示。其中的示。其中的代表隨意值；代表隨意值；RS1RS1、RS0RS0是寄是寄存器堆存器堆B B端口讀

18、出的源選擇信號；端口讀出的源選擇信號；RD1RD1、RD0RD0是寄存器堆是寄存器堆A A端口讀出的目標選擇信號，端口讀出的目標選擇信號， WR1WR1、WR0WR0是寫入的寄存器的選擇信號。在是寫入的寄存器的選擇信號。在實驗中，需要將實驗中，需要將IR3-IR0IR3-IR0這些操作數(shù)選擇信這些操作數(shù)選擇信號與號與RFRF對應(yīng)引腳連接好。對應(yīng)引腳連接好。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)表表1 機器指令系統(tǒng)機器指令系統(tǒng)名稱名稱 助記符助記符 功能功能 指令格式指令格式 IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0加法加法

19、 ADD Rd, RsADD Rd, Rs；Rd + RsRd 0 0 0 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0Rd + RsRd 0 0 0 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0減法減法 SUB Rd, RsSUB Rd, Rs；Rd - RsRd 0 0 0 1 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0Rd - RsRd 0 0 0 1 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0邏輯與邏輯與AND Rd,RsAND Rd,Rs；Rd & RsRd 0 0 1 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0Rd & RsRd 0 0 1 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0存數(shù)存數(shù)STA Rd, RsSTA Rd, Rs；RdRs

20、 0 0 1 1 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0RdRs 0 0 1 1 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0取數(shù)取數(shù)LDA Rd, RsLDA Rd, Rs；RsRd 0 1 0 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0RsRd 0 1 0 0 Rs1 Rs0 Rd1 Rd0條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移JC R3JC R3；若；若C C1 1則則R3PC 0 1 0 1 1 1 R3PC 0 1 0 1 1 1 停機停機 STP STP ；暫停執(zhí)行；暫停執(zhí)行 0 1 1 0 0 1 1 0 輸出輸出 OUTRsOUTRs；RsDBUS 0 1 1 1 Rs1 Rs0 RsDBUS 0 1 1 1 Rs1 Rs0 （

21、寄存器（寄存器-RF-RF與與IRIR的聯(lián)系）的聯(lián)系）TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)四四. 控制器控制器 控制器用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)通路操作所需的控制控制器用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)通路操作所需的控制信號。信號。TEC-5提供了一個微程序控制器，提供了一個微程序控制器，以便能進行計算機組成原理基本實驗。在以便能進行計算機組成原理基本實驗。在進行課程設(shè)計時，學(xué)生可設(shè)計自己的控制進行課程設(shè)計時，學(xué)生可設(shè)計自己的控制器。圖器。圖1.2是控制器框圖。是控制器框圖。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)1. 控制存儲器控制存儲器 控制存儲器由控制存儲器由4片片HN58C65（U35、U36、U37、U38）構(gòu)成。）構(gòu)成。HN58C65是是E

22、2PROM，存儲容量為，存儲容量為8K字節(jié)，本實驗系字節(jié)，本實驗系統(tǒng)只使用了統(tǒng)只使用了64字節(jié)。微指令格式采用水平字節(jié)。微指令格式采用水平型，微指令字長型，微指令字長31位，其中順序控制部分位，其中順序控制部分9位：判別字段位：判別字段3位，后繼微地址位，后繼微地址6位。操作位。操作控制字段控制字段22位，各位進行直接控制。位，各位進行直接控制。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 判別標志位判別標志位P0和控制臺操作開關(guān)和控制臺操作開關(guān)SWC、SWB、SWA一起確定控制臺指令微程序的分支，完成不一起確定控制臺指令微程序的分支，完成不同的控制臺操作；同的控制臺操作；P1與指令操作碼（與指令操作碼（IR的

23、高的高4位）位）一起確定機器指令微程序的分支，轉(zhuǎn)向各種指令一起確定機器指令微程序的分支，轉(zhuǎn)向各種指令的不同微程序流程。的不同微程序流程。P2與進位標志與進位標志C一起確定條一起確定條件轉(zhuǎn)移指令。件轉(zhuǎn)移指令。 操作控制字段操作控制字段22位，采用直接表示法，控制位，采用直接表示法，控制數(shù)據(jù)通路的操作。信號名帶數(shù)據(jù)通路的操作。信號名帶#者為低電平有效。者為低電平有效。 A0A1A2A3A4A5P0P1P2備用TJLDIRPC+1LDPC#AR+1LDAR#LDDR1LDDR2LDRiSW-BUS#Rs-BUS#ALU-BUS#CER#CEL#LR/W#Cn#MS0S1S3 S2RAM-BUS#CM

24、0CM1CM2CM3HN58C65C SWCSWBSWACLR#T1AR(174)圖1.2 控制器框圖微地址轉(zhuǎn)移邏輯IR7-IR4A5-A08位8位8位8位表表1.2 控制信號表控制信號表 控制信號控制信號 功能功能S3S3，S2S2，S1S1，S0 : S0 : 選擇運算器的運算類型。選擇運算器的運算類型。M :M :選擇運算器的運算模式：選擇運算器的運算模式： M M0 0，算術(shù)運算；，算術(shù)運算；M M1 1，邏輯運算。，邏輯運算。Cn# :Cn# :運算器最低位的運算器最低位的 +1+1信號。為信號。為0 0時，運算器最低位有進位。時，運算器最低位有進位。LR/W# :LR/W# :當當

25、LR/W#LR/W#1 1且且CEL#CEL#0 0時，對雙端口存儲器左端口進行讀操時，對雙端口存儲器左端口進行讀操 作；當作；當LR/W#LR/W#0 0且且CEL#CEL#0 0時，在時，在T2T2節(jié)拍對左端口進行寫操作。節(jié)拍對左端口進行寫操作。CEL#:CEL#:雙端口存儲器左端口使能信號。為雙端口存儲器左端口使能信號。為0 0時允許對左端口讀、寫。時允許對左端口讀、寫。 CER#:CER#:雙端口存儲器右端口使能信號。為雙端口存儲器右端口使能信號。為0 0時將指令送往指令總線時將指令送往指令總線IBUSIBUS。RAM_BUS#:RAM_BUS#:存儲器數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)總線存儲器數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)總

26、線DBUSDBUS信號，為信號，為0 0時將雙端口存儲器左端時將雙端口存儲器左端 口數(shù)據(jù)送口數(shù)據(jù)送DBUSDBUS。ALU_BUS#:ALUALU_BUS#:ALU輸出三態(tài)門使能信號，為輸出三態(tài)門使能信號，為0 0時將時將ALUALU運算結(jié)果送運算結(jié)果送DBUSDBUS。RS_BUS#:RS_BUS#:通用寄存器右端口三態(tài)門使能信號，為通用寄存器右端口三態(tài)門使能信號，為0 0時將時將RFRF的的B B端口數(shù)據(jù)送端口數(shù)據(jù)送 DBUSDBUS。 控制信號控制信號 功能功能SW_BUS#:SW_BUS#:控制臺輸出三態(tài)門使能信號，為控制臺輸出三態(tài)門使能信號，為0 0時將控制臺開關(guān)時將控制臺開關(guān)SW7

27、-SW0SW7-SW0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 送送DBUSDBUS。LDRi:LDRi:雙端口寄存器堆寫入信號，為雙端口寄存器堆寫入信號，為1 1時將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)在時將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)在T3T3的上升的上升 沿寫入由沿寫入由WR1WR1、WR0WR0指定的個寄存器。指定的個寄存器。LDDR2:LDDR2:對操作數(shù)寄存器對操作數(shù)寄存器DR2DR2進行加載的控制信號，為進行加載的控制信號，為1 1時在時在T2T2的上升沿將的上升沿將 由由RS1RS1、RS0RS0指定的寄存器中的數(shù)據(jù)打入指定的寄存器中的數(shù)據(jù)打入DR2DR2。LDDR1:LDDR1:對操作數(shù)寄存器對操作數(shù)寄存器DR1DR1進行加載的控制信號，

28、為進行加載的控制信號，為1 1時在時在T2T2的上升沿將的上升沿將 由由RD1RD1、RD0RD0指定的寄存器中的數(shù)據(jù)打入指定的寄存器中的數(shù)據(jù)打入DR1DR1。LDAR#:LDAR#:對地址寄存器對地址寄存器ARAR進行加載的控制信號。為進行加載的控制信號。為0 0時在時在T2T2的上升沿將數(shù)的上升沿將數(shù) 據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入地址寄存器據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入地址寄存器ARAR。AR+1:AR+1:對對ARAR進行加進行加1 1操作的電位控制信號。為操作的電位控制信號。為1 1時在時在T2T2的上升沿使的上升沿使ARAR的值的值 加加1 1。控制信號控制信號 功能功能LDPC#:LDPC#:對程序計數(shù)

29、器對程序計數(shù)器PCPC進行加載的控制信號。為進行加載的控制信號。為0 0時在時在T2T2的的 上升沿將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入程序計數(shù)器上升沿將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)打入程序計數(shù)器PCPC。PC+1:PC+1:對對PCPC進行加進行加1 1操作的電位控制信號。為操作的電位控制信號。為1 1時在時在T2T2的上升的上升 沿使沿使PCPC的值加的值加1 1。LDIR:LDIR:對指令寄存器進行加載的控制信號。為對指令寄存器進行加載的控制信號。為1 1時在時在T3T3的上升的上升 沿將指令總線沿將指令總線IBUSIBUS上的數(shù)據(jù)打入指令寄存器上的數(shù)據(jù)打入指令寄存器IRIR。TJ:TJ:停機指令，暫停微程序運行

30、。停機指令，暫停微程序運行。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)2微地址寄存器微地址寄存器AR（U33） 微地址寄存器微地址寄存器AR是是1片片74LS174，對，對控制存儲器提供微程序地址?？刂拼鎯ζ魈峁┪⒊绦虻刂?。 當當CLR#0時，將異步清零，使微程序從時，將異步清零，使微程序從000000B開始執(zhí)行。在每一個開始執(zhí)行。在每一個T1的上升沿，的上升沿，新的微指令地址打入微地址寄存器中。微新的微指令地址打入微地址寄存器中。微地址由指示燈地址由指示燈uA5-uA0顯示。顯示。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)3微地址轉(zhuǎn)移邏輯（微地址轉(zhuǎn)移邏輯（U21、U24、U26、U20） 微地址轉(zhuǎn)移邏輯產(chǎn)生后繼微程序地址，

31、微地址轉(zhuǎn)移邏輯產(chǎn)生后繼微程序地址，它由兩片它由兩片74LS32和兩片和兩片74LS08構(gòu)成。微構(gòu)成。微地址轉(zhuǎn)移邏輯的信號來源是：控制存儲器地址轉(zhuǎn)移邏輯的信號來源是：控制存儲器產(chǎn)生的后繼微指令地址產(chǎn)生的后繼微指令地址A0-A5，判別標，判別標志位志位P0、P1、P2，指令操作碼，指令操作碼IR4-IR7，進位標志進位標志C，還有控制臺操作碼，還有控制臺操作碼SWC、SWB、SWA。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)五、控存五、控存EEPROM的改寫的改寫TEC-5中的中的4片片EEPROM（CM0-CM3，U35-U38）是控）是控存，里面裝有存，里面裝有TEC-5微程序的微代碼。由于它是電可擦除微程序

32、的微代碼。由于它是電可擦除和編程的和編程的EEPROM，因此可以實現(xiàn)不用將，因此可以實現(xiàn)不用將CM0-CM3從插從插座上取出就能實現(xiàn)對其編程的目的。為此我們在座上取出就能實現(xiàn)對其編程的目的。為此我們在TEC-5上上用用1片單片機芯片片單片機芯片89S52(U39)和一些附加電路實現(xiàn)了不用和一些附加電路實現(xiàn)了不用拔出拔出CM0-CM3就能對其編程，從而改寫這些就能對其編程，從而改寫這些EEPROM中中微代碼的目的。微代碼的目的。89S52中包含一個監(jiān)控程序，它負責(zé)通過中包含一個監(jiān)控程序，它負責(zé)通過串行口和串行口和PC機通訊，向機通訊，向PC機發(fā)出提示信息、接收命令和機發(fā)出提示信息、接收命令和數(shù)據(jù)

33、，并根據(jù)接收到的命令（數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收到的命令（0，1，2，3）決定將隨后）決定將隨后收到的收到的64個數(shù)據(jù)寫入指定的個數(shù)據(jù)寫入指定的EEPROM。命令。命令0、1、2、3指定寫那個器件，指定寫那個器件，0對應(yīng)對應(yīng)CM0,1對應(yīng)對應(yīng)CM1,2對應(yīng)對應(yīng)CM2,3對對應(yīng)應(yīng)CM3。64個字節(jié)的數(shù)據(jù)將寫入指定個字節(jié)的數(shù)據(jù)將寫入指定EEPROM的前的前64個個單元（地址單元（地址00H-3FH）。）。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)1.TEC-5的兩種工作方式的兩種工作方式 TEC-5的計算機組成原理實驗部分有兩種工的計算機組成原理實驗部分有兩種工作方式，一種叫正常工作方式，一種叫編程工作方式，一種叫正常工

34、作方式，一種叫編程工作方式。當編程開關(guān)（在作方式。當編程開關(guān)（在U39 89S52的下面）的下面）撥到正常位置時，撥到正常位置時，TEC-5的計算機部分可以正的計算機部分可以正常做實驗，常做實驗，CM0-CM3只受控制器的控制，它里只受控制器的控制，它里面的微代碼正常讀出，供數(shù)據(jù)通路使用。當編面的微代碼正常讀出，供數(shù)據(jù)通路使用。當編程開關(guān)撥到編程位置時，程開關(guān)撥到編程位置時，CM0-CM3只受單片機只受單片機89S52的控制，用來對的控制，用來對4片片EEPROM編程。在編編程。在編程狀態(tài)下，不能做計算機組成原理的實驗。出程狀態(tài)下，不能做計算機組成原理的實驗。出廠時編程開關(guān)處于正常狀態(tài)。廠時編

35、程開關(guān)處于正常狀態(tài)。 注意：做計算機組成原理實驗時編程開關(guān)一定注意：做計算機組成原理實驗時編程開關(guān)一定要處于正常位置。要處于正常位置。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)2.2.編程軟件編程軟件串口調(diào)試助手串口調(diào)試助手2.22.2簡介簡介 在在PCPC機上運行的和機上運行的和TEC-5TEC-5通訊的編程軟件是串口調(diào)試助通訊的編程軟件是串口調(diào)試助手。下面對該軟件做一些簡單介紹。通過雙擊出廠時提手。下面對該軟件做一些簡單介紹。通過雙擊出廠時提供的該軟件的圖標，即出現(xiàn)該軟件的界面。圖供的該軟件的圖標，即出現(xiàn)該軟件的界面。圖1.31.3是該是該軟件的界面。此軟件很簡單，一看就知道怎么用，在這軟件的界面。此軟件

36、很簡單，一看就知道怎么用，在這里簡單說一下需要注意的地方。里簡單說一下需要注意的地方。首先，串口需要設(shè)置。如果你的機器就一個串口，那就不用首先，串口需要設(shè)置。如果你的機器就一個串口，那就不用管了，要是有管了，要是有1 1個以上的串口，那就看看你此時通訊用個以上的串口，那就看看你此時通訊用的是哪一個了。串口的設(shè)置要和的是哪一個了。串口的設(shè)置要和PCPC機上使用的編程下載機上使用的編程下載串口一致。串口一致。其次，波特率等參數(shù)要保證和其次，波特率等參數(shù)要保證和89S5289S52里的下載軟件中的一致。里的下載軟件中的一致。即波特率為即波特率為12001200波特，數(shù)據(jù)位波特，數(shù)據(jù)位8 8位，無校驗

37、位，停止位位，無校驗位，停止位1 1位。這些參數(shù)設(shè)置不正確將無法通訊。位。這些參數(shù)設(shè)置不正確將無法通訊。再次，窗口下部空白區(qū)為再次，窗口下部空白區(qū)為PCPC數(shù)據(jù)發(fā)送窗口，其上面較大的空數(shù)據(jù)發(fā)送窗口，其上面較大的空白區(qū)為白區(qū)為PCPC數(shù)據(jù)接收窗口。數(shù)據(jù)接收窗口。最后，需要時刻注意按鈕最后，需要時刻注意按鈕關(guān)閉串口關(guān)閉串口的狀態(tài)。的狀態(tài)。 圖1.3 串口調(diào)試助手界面 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)3.CM0-CM3的下載步驟：的下載步驟： 在在TEC-5關(guān)閉電源的情況下，用出廠時提關(guān)閉電源的情況下，用出廠時提供的供的RS232串口線將串口線將TEC-5實驗儀的串口實驗儀的串口與主機的串口連接起來。與主

38、機的串口連接起來。TEC-5上的編程上的編程開關(guān)撥到編程位置，將串口調(diào)試助手程序開關(guān)撥到編程位置，將串口調(diào)試助手程序打開，設(shè)置好參數(shù)，打開電源，按一下復(fù)打開，設(shè)置好參數(shù)，打開電源，按一下復(fù)位鍵位鍵RESET。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 軟件的接收區(qū)此時會顯示軟件的接收區(qū)此時會顯示W(wǎng)AITING FOR COMMAND .，請在數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)寫入，請在數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)寫入0，按，按手動發(fā)送手動發(fā)送按鈕，將命令按鈕，將命令0發(fā)送給發(fā)送給89S52，表示通知它要寫表示通知它要寫CM0文件了。文件了。 數(shù)據(jù)接收區(qū)會出現(xiàn)數(shù)據(jù)接收區(qū)會出現(xiàn)PLEASE CHOOSE A CM FILE，請通過按鈕，請通過按鈕選擇發(fā)送

39、文件選擇發(fā)送文件選擇要寫入選擇要寫入CM0的二進制文件，文件必須是的二進制文件，文件必須是“BIN”格式，長格式，長度為度為64字節(jié)。然后點擊字節(jié)。然后點擊發(fā)送文件發(fā)送文件按鈕將文件按鈕將文件發(fā)往發(fā)往89S52。89S52接收數(shù)據(jù)并對接收數(shù)據(jù)并對CM0編程，然編程，然后它讀出后它讀出CM0的數(shù)據(jù)和從的數(shù)據(jù)和從PC機接收到數(shù)據(jù)比較，機接收到數(shù)據(jù)比較，不管正確與否，不管正確與否，89S52都向都向PC機發(fā)出結(jié)果信息，機發(fā)出結(jié)果信息，在串口調(diào)試助手軟件數(shù)據(jù)接收窗口顯示出來。在串口調(diào)試助手軟件數(shù)據(jù)接收窗口顯示出來。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)等待文件發(fā)送完畢的提示（注意看軟件的等待文件發(fā)送完畢的提示（注

40、意看軟件的最底下的狀態(tài)行和數(shù)據(jù)接收區(qū)），請注意最底下的狀態(tài)行和數(shù)據(jù)接收區(qū)），請注意看數(shù)據(jù)接收區(qū)的命令提示，重復(fù)看數(shù)據(jù)接收區(qū)的命令提示，重復(fù)步步驟，分別輸入命令驟，分別輸入命令1、2、3，同時，同時，應(yīng)分別選擇應(yīng)分別選擇CM1、CM2、CM3文件，對相文件，對相應(yīng)的應(yīng)的EEPROM編程。編程。CM1、CM2、CM3全全部編程完后，按部編程完后，按RESET按鈕結(jié)束編程。最按鈕結(jié)束編程。最后將后將TEC-5上的編程開關(guān)撥到正常位置。上的編程開關(guān)撥到正常位置。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 注意：對注意：對CM0、CM1、CM2、CM3的編程的編程順序無規(guī)定，只要在發(fā)出器件號后緊跟著順序無規(guī)定，只要在發(fā)

41、出器件號后緊跟著發(fā)送該器件的編程數(shù)據(jù)（文件）即可。例發(fā)送該器件的編程數(shù)據(jù)（文件）即可。例如，可以按如，可以按CM3、CM2、CM0、CM1的順的順序編程。編程也可以只對一個或者幾個序編程。編程也可以只對一個或者幾個EEPROM編程，不一定對編程，不一定對4個個EEPROM全全部編程，只要編程結(jié)束后按部編程，只要編程結(jié)束后按RESET按鈕結(jié)按鈕結(jié)束編程，最后將束編程，最后將TEC-5上的編程開關(guān)撥到上的編程開關(guān)撥到正常位置即可。正常位置即可。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)六六.控制臺控制臺 控制臺由若干撥動開關(guān)和指示燈組成，用于控制臺由若干撥動開關(guān)和指示燈組成，用于設(shè)置控制臺指令、人工控制數(shù)據(jù)通路

42、、設(shè)置數(shù)據(jù)設(shè)置控制臺指令、人工控制數(shù)據(jù)通路、設(shè)置數(shù)據(jù)代碼信號和顯示相關(guān)數(shù)據(jù)組成等。代碼信號和顯示相關(guān)數(shù)據(jù)組成等。1數(shù)據(jù)開關(guān)數(shù)據(jù)開關(guān)SW7-SW0 八位數(shù)據(jù)開關(guān)，通過八位數(shù)據(jù)開關(guān)，通過U49（74LS244）接到數(shù)據(jù)）接到數(shù)據(jù)通路部分的數(shù)據(jù)總線通路部分的數(shù)據(jù)總線DBUS上，用于向數(shù)據(jù)通路上，用于向數(shù)據(jù)通路中的寄存器和存儲器置數(shù)。當中的寄存器和存儲器置數(shù)。當SW_BUS#=0時，時，SW7SW0的數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)總線DBUS。開關(guān)撥。開關(guān)撥到上面位置時輸出到上面位置時輸出1，開關(guān)撥到下面位置時輸出，開關(guān)撥到下面位置時輸出0。SW7對應(yīng)對應(yīng)DBUS最高位，最高位，SW0對應(yīng)對應(yīng)DBUS

43、最低位。最低位。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)2模擬數(shù)據(jù)通路控制信號開關(guān)模擬數(shù)據(jù)通路控制信號開關(guān)K15-K0 撥動開關(guān)，撥到上面位置輸出撥動開關(guān)，撥到上面位置輸出1，撥到下面位置，撥到下面位置輸出輸出0。實驗中用于模擬數(shù)據(jù)通路部分所需的電。實驗中用于模擬數(shù)據(jù)通路部分所需的電平控制信號。例如，將平控制信號。例如，將K1與與LDDR1相連，則相連，則K1撥到上面位置時，表示撥到上面位置時，表示LDDR1為為1。這些開關(guān)在。這些開關(guān)在數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)實驗時也作為電平輸入開關(guān)。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)實驗時也作為電平輸入開關(guān)。3數(shù)據(jù)總線指示燈數(shù)據(jù)總線指示燈DBUS 八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為綠），八

44、個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為綠），指示指示DBUS上數(shù)據(jù)。燈亮表示上數(shù)據(jù)。燈亮表示1。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)4指令總線指示燈指令總線指示燈IBUS 八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為綠），指示綠），指示IBUS上數(shù)據(jù)。燈亮表示上數(shù)據(jù)。燈亮表示1。5地址指示燈地址指示燈AR 八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為綠），指示雙端口存儲器的左端口地址寄綠），指示雙端口存儲器的左端口地址寄存器內(nèi)容。燈亮表示存器內(nèi)容。燈亮表示1。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)6程序計數(shù)器指示燈程序計數(shù)器指示燈PC 八個發(fā)光二極管（高四位為紅

45、，低四位為八個發(fā)光二極管（高四位為紅，低四位為綠），指示雙端口存儲器右端口地址。燈綠），指示雙端口存儲器右端口地址。燈亮表示亮表示1。732位微命令指示燈位微命令指示燈(CM3-CM0) 32個紅色發(fā)光二極管，顯示從控制存儲器個紅色發(fā)光二極管，顯示從控制存儲器讀出的微命令的內(nèi)容。讀出的微命令的內(nèi)容。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)8其他指示燈其他指示燈C、BUSYL#、BUSYR# C是進位標志指示燈。是進位標志指示燈。BUSYL#、BUSYR#分別分別是是RAM左右端口忙指示燈。左右端口忙指示燈。9微動開關(guān)微動開關(guān)CLR#、QD 按一次按一次CLR#開關(guān)，產(chǎn)生一個負的單脈沖開關(guān)，產(chǎn)生一個負的單脈

46、沖CLR#，正的單脈沖正的單脈沖CLR。CLR#對全機進行復(fù)位。對全機進行復(fù)位。CLR#到時序和控制器的連接已經(jīng)在印制板上實現(xiàn)，控到時序和控制器的連接已經(jīng)在印制板上實現(xiàn)，控制存儲器和數(shù)據(jù)通路部分不使用制存儲器和數(shù)據(jù)通路部分不使用CLR#。按一次。按一次QD按鈕，產(chǎn)生一個正的啟動脈沖按鈕，產(chǎn)生一個正的啟動脈沖QD和負的單脈和負的單脈沖沖QD#。QD使機器運行。使機器運行。QD到時序電路的連接到時序電路的連接已在印制板上實現(xiàn)。已在印制板上實現(xiàn)。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)10單拍、單步開關(guān)單拍、單步開關(guān)DP、DB DP（單拍）、（單拍）、DB（單步）是兩種特殊的非連續(xù)（單步）是兩種特殊的非連續(xù)工作方

47、式。當工作方式。當DP1時，計算機處于單拍工作方時，計算機處于單拍工作方式，按一次式，按一次QD按鈕，只發(fā)送一組時序信號按鈕，只發(fā)送一組時序信號T1-T4，執(zhí)行一條微指令。執(zhí)行一條微指令。DB方式只對硬連線控制器適用，方式只對硬連線控制器適用，當當DB1時，按一次時，按一次QD按鈕，發(fā)送一組按鈕，發(fā)送一組W1-W3，執(zhí)行一條機器指令。注意：這兩個開關(guān)任何時刻執(zhí)行一條機器指令。注意：這兩個開關(guān)任何時刻只能有一個置只能有一個置1。當。當DP=0且且DB=0時，時，TEC-5處于處于連續(xù)工作方式，按連續(xù)工作方式，按QD按鈕，按鈕，TEC-5連續(xù)執(zhí)行雙端連續(xù)執(zhí)行雙端口口RAM中存儲的程序。中存儲的程序

48、。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)11控制臺操作開關(guān)控制臺操作開關(guān)SWC、SWB、SWA三個專用開關(guān)三個專用開關(guān)SWC、SWB、SWA定義了定義了TEC-5實驗系統(tǒng)的五個控制臺指令的功能。實驗系統(tǒng)的五個控制臺指令的功能?？刂婆_操作開關(guān)控制臺操作開關(guān)SWC、SWB、SWA主要主要用于用于CPU組成與機器指令執(zhí)行實驗。開關(guān)組成與機器指令執(zhí)行實驗。開關(guān)主要實現(xiàn)五個控制臺指令的定義如下：主要實現(xiàn)五個控制臺指令的定義如下：TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 表表1.3 控制臺工作方式控制臺工作方式 SWC SWB SWA 操作操作 0 0 0 啟動程序（啟動程序（PR） 0 0 1 寫存儲器（寫存儲器（WRM） 0

49、1 0 讀存儲器（讀存儲器（RRM） 0 1 1 寫寄存器（寫寄存器（WRF） 1 0 0 讀寄存器（讀寄存器（RRF）TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 在按復(fù)位按鈕在按復(fù)位按鈕CLR#后，后，TEC-5復(fù)位，根復(fù)位，根據(jù)據(jù)SWC、SWB、SWA狀態(tài)來選擇工作方狀態(tài)來選擇工作方式。在控制臺工作方式，必須使式。在控制臺工作方式，必須使DP=0，DB=0。 啟動程序（啟動程序（PR）：按下復(fù)位按鈕）：按下復(fù)位按鈕CLR#后，微地址寄存器清零。這時，置后，微地址寄存器清零。這時，置SWC0、SWB0、SWA0，用數(shù)據(jù)開關(guān)，用數(shù)據(jù)開關(guān)SW7SW0設(shè)置設(shè)置RAM中的程序首地址，按中的程序首地址，按QD按鈕后，

50、啟動程序執(zhí)行。按鈕后，啟動程序執(zhí)行。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 寫存儲器（寫存儲器（WRM）：按下復(fù)位按鈕）：按下復(fù)位按鈕CLR#，置，置SWC0、SWB0、SWA1。在在SW7SW0中置好存儲器地址，按中置好存儲器地址，按QD按鈕將此地址打入按鈕將此地址打入AR。在在SW7SW0置置好數(shù)據(jù)，按好數(shù)據(jù)，按QD，將數(shù)據(jù)寫入，將數(shù)據(jù)寫入AR指定的存指定的存儲器單元，這時儲器單元，這時AR加加1。返回返回。依次。依次進行下去，直到按復(fù)位鍵進行下去，直到按復(fù)位鍵CLR#為止。這樣為止。這樣就實現(xiàn)了對就實現(xiàn)了對RAM的連續(xù)手動寫入。這個控的連續(xù)手動寫入。這個控制臺操作的主要作用是向制臺操作的主要作用是

51、向RAM中寫入自己中寫入自己編寫的程序和數(shù)據(jù)。編寫的程序和數(shù)據(jù)。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 讀存儲器（讀存儲器（RRM）：按下復(fù)位按鈕）：按下復(fù)位按鈕CLR#，置置SWC0、SWB1、SWA0。在在SW7SW0中置好存儲器地址，按中置好存儲器地址，按QD按鈕將此地址打按鈕將此地址打入入AR，RAM此地址單元的內(nèi)容讀至此地址單元的內(nèi)容讀至DBUS顯示。顯示。按按QD按鈕，這時按鈕，這時AR加加1，RAM新地址單元的新地址單元的內(nèi)容讀至內(nèi)容讀至DBUS顯示。顯示。返回返回。依次進行下去，。依次進行下去，直到按復(fù)位鍵直到按復(fù)位鍵CLR#為止。這樣就實現(xiàn)了對為止。這樣就實現(xiàn)了對RAM的連續(xù)讀出顯示。

52、這個控制臺操作的主要作用是的連續(xù)讀出顯示。這個控制臺操作的主要作用是檢查寫入檢查寫入RAM的程序和數(shù)據(jù)是否正確。在程序執(zhí)的程序和數(shù)據(jù)是否正確。在程序執(zhí)行后檢查程序執(zhí)行的結(jié)果（在存儲器中的部分）行后檢查程序執(zhí)行的結(jié)果（在存儲器中的部分）是否正確。是否正確。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 寄存器寫操作（寄存器寫操作（WRF）：按下復(fù)位按鈕）：按下復(fù)位按鈕CLR#，置置SWC0、SWB1、SWA1。首先在首先在SW7SW0置好存儲器地址，按置好存儲器地址，按QD按鈕，則將按鈕，則將此地址打入此地址打入AR寄存器和寄存器和PC寄存器。寄存器。在在SW1、SW0置好寄存器選擇信號置好寄存器選擇信號WR1、W

53、R0，按，按QD按按鈕，通過雙端口存儲器的右端口將鈕，通過雙端口存儲器的右端口將WR1、WR0（即（即SW1、SW0）送到指令寄存器）送到指令寄存器IR的低的低2位。位。在在SW7SW0中置好要寫入寄存器的數(shù)據(jù)；按中置好要寫入寄存器的數(shù)據(jù)；按QD按鈕，將數(shù)據(jù)寫入由按鈕，將數(shù)據(jù)寫入由WR1、WR0指定的寄存指定的寄存器。器。返回返回繼續(xù)執(zhí)行，直到按復(fù)位按鈕繼續(xù)執(zhí)行，直到按復(fù)位按鈕CLR#。這個控制臺操作主要在程序運行前，向相關(guān)的通這個控制臺操作主要在程序運行前，向相關(guān)的通用寄存器中置入初始數(shù)據(jù)。用寄存器中置入初始數(shù)據(jù)。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng) 寄存器讀操作（寄存器讀操作（RRFRRF）：按下復(fù)

54、位按鈕）：按下復(fù)位按鈕CLR#CLR#，置置SWCSWC1 1、SWBSWB0 0、SWASWA0 0。首先在首先在SW7SW0SW7SW0置好存儲器地址，按置好存儲器地址，按QDQD按鈕，則將此地址打入按鈕，則將此地址打入ARAR寄存器和寄存器和PCPC寄存器。寄存器。在在SW3SW3、SW2SW2置好寄存器選置好寄存器選擇信號擇信號RS1RS1、RS0RS0，按，按QDQD按鈕，通過雙端口存儲器按鈕，通過雙端口存儲器的右端口將的右端口將RS1RS1、RS0RS0（即（即SW3SW3、SW2SW2）送到指令寄）送到指令寄存器存器IRIR的第的第3 3、2 2位。位。RS1RS1、RS0RS0

55、選中的寄存器的數(shù)選中的寄存器的數(shù)據(jù)讀出到據(jù)讀出到DBUSDBUS上顯示出來。上顯示出來。返回返回繼續(xù)下去，繼續(xù)下去，直到按復(fù)位鍵直到按復(fù)位鍵CLR#CLR#為止。這個控制臺操作的主要為止。這個控制臺操作的主要作用是在程序執(zhí)行前檢查寫入寄存器堆中的數(shù)據(jù)作用是在程序執(zhí)行前檢查寫入寄存器堆中的數(shù)據(jù)是否正確，在程序執(zhí)行后檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確，在程序執(zhí)行后檢查程序執(zhí)行的結(jié)果（在寄存器堆中的部分）是否正確。（在寄存器堆中的部分）是否正確。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)七、硬連線控制器七、硬連線控制器ispLSI1032 ispLSI1032是是Lattice公司的公司的1個在系統(tǒng)可編個在系統(tǒng)可編程器件，

56、包含有程器件，包含有6000個門，適用于設(shè)計大規(guī)模的個門，適用于設(shè)計大規(guī)模的數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)電路。在計算機模型實驗中，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)電路。在計算機模型實驗中，它用作設(shè)計并實現(xiàn)硬連線控制器，代替出廠時提它用作設(shè)計并實現(xiàn)硬連線控制器，代替出廠時提供的微程序控制器。它有供的微程序控制器。它有1個下載插座，下載時個下載插座，下載時下載電纜的一端插在下載插座上，另一端插在下載電纜的一端插在下載插座上，另一端插在PC機并行口上，下載電纜將機并行口上，下載電纜將PC機和機和ispLSI1032連連在一起。在在一起。在PC機上運行機上運行ispEXPERT工具軟件，工具軟件，輸入控制器的設(shè)計方案，進行編

57、譯、連接和適配，輸入控制器的設(shè)計方案，進行編譯、連接和適配，然后下載到然后下載到ispLSI1032中去，就構(gòu)成了中去，就構(gòu)成了1個硬連個硬連線控制器。硬連線控制器和數(shù)據(jù)通路部分采用可線控制器。硬連線控制器和數(shù)據(jù)通路部分采用可插、拔的導(dǎo)線連接。插、拔的導(dǎo)線連接。 TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)十、數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)試驗區(qū)十、數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)試驗區(qū) 這部分為用戶提供了通用的數(shù)字邏輯這部分為用戶提供了通用的數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)實驗平臺。它主要包括下列部和數(shù)字系統(tǒng)實驗平臺。它主要包括下列部分：實驗臺左半部的分：實驗臺左半部的11個雙列直插插座，個雙列直插插座，ISP1032在系統(tǒng)編程芯片及下載插座，在系

58、統(tǒng)編程芯片及下載插座，6個個數(shù)碼管及其驅(qū)動電路，數(shù)碼管及其驅(qū)動電路，12個數(shù)據(jù)指示燈，個數(shù)據(jù)指示燈，小喇叭及其驅(qū)動電路，小喇叭及其驅(qū)動電路，12個撥動開關(guān)，個撥動開關(guān)，2個個單脈沖按鈕。單脈沖按鈕。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)1. 11個雙列直插插座個雙列直插插座 這一部分在實驗臺的左上部，實驗時用于這一部分在實驗臺的左上部，實驗時用于插中、小規(guī)模數(shù)字邏輯器件。注意：插座插中、小規(guī)模數(shù)字邏輯器件。注意：插座的電源和地都沒有連接。的電源和地都沒有連接。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)2. ispLSI1032 它位于實驗臺的左下部，用于設(shè)計并實現(xiàn)復(fù)雜它位于實驗臺的左下部，用于設(shè)計并實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字邏輯或數(shù)

59、字系統(tǒng)電路。它有的數(shù)字邏輯或數(shù)字系統(tǒng)電路。它有1個下載插座，個下載插座，下載時下載電纜的一端插在下載插座上，另一下載時下載電纜的一端插在下載插座上，另一端插在端插在PC機并行口上，下載電纜將機并行口上，下載電纜將PC機和機和ispLSI1032連在一起。在連在一起。在PC機上運行機上運行ispEXPERT工具軟件，輸入數(shù)字邏輯或數(shù)字系工具軟件，輸入數(shù)字邏輯或數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方案，進行編譯、連接和適配，然后統(tǒng)的設(shè)計方案，進行編譯、連接和適配，然后下載到下載到ispLSI1032中去，就構(gòu)成了中去，就構(gòu)成了1個新的能實個新的能實現(xiàn)設(shè)計功能的器件。數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)中的現(xiàn)設(shè)計功能的器件。數(shù)字邏輯和數(shù)字

60、系統(tǒng)中的綜合實驗，就是用綜合實驗，就是用ispLSI1032實現(xiàn)的。實現(xiàn)的。TEC-5實驗系統(tǒng)實驗系統(tǒng)3. 六個數(shù)碼管及其驅(qū)動電路。六個數(shù)碼管及其驅(qū)動電路。 為了能做較復(fù)雜的實驗，比如電子時鐘和數(shù)字為了能做較復(fù)雜的實驗，比如電子時鐘和數(shù)字頻率計等實驗，實驗臺上安裝了頻率計等實驗，實驗臺上安裝了6個共陽極數(shù)碼個共陽極數(shù)碼管。六個數(shù)碼管位于實驗臺的上部中間。右邊管。六個數(shù)碼管位于實驗臺的上部中間。右邊5個數(shù)碼管各由一片個數(shù)碼管各由一片BCD七段譯碼器七段譯碼器/驅(qū)動器驅(qū)動器74LS47驅(qū)動。只需在各數(shù)碼管的驅(qū)動。只需在各數(shù)碼管的4個輸入插孔個輸入插孔（D為最高位，為最高位，A為最低位）接入為最低位