數(shù)據(jù)通路組成與故障分析

1、數(shù)據(jù)通路組成與故障分析數(shù)據(jù)通路組成與故障分析 1.將運(yùn)算器模塊、寄存器模塊與存儲(chǔ)器模塊 結(jié)合在一起工作；2.進(jìn)一步熟悉計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通路；3.掌握數(shù)字邏輯電路和總線連接中故障的一般規(guī)律，以及排除故障的一般原則和方法； TDN-CM+計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)。 1.實(shí)驗(yàn)電路圖7-1給出了數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)電路圖，它是將前面進(jìn)行的運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、寄存器模塊和存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)?zāi)K三部分電路連接在一起形成的。由于RAM是三態(tài)門(mén)輸出，因而可以將RAM的輸出直接連接到運(yùn)算器的數(shù)據(jù)總線BUS上。這樣，寫(xiě)入RAM的地址和數(shù)據(jù)可以由實(shí)驗(yàn)臺(tái)左下角的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)SW分時(shí)提供，而從RAM讀出的數(shù)據(jù)可以送到運(yùn)算器的暫存工作寄存器或

2、通用寄存器保存。 四、故障類(lèi)型四、故障類(lèi)型數(shù)字電路和總線連接中難免要出現(xiàn)這樣或那樣的故障。有了故障迅速加以診斷并排除，使線路正常運(yùn)行，這是實(shí)際工作中經(jīng)常遇到的事。因此，學(xué)會(huì)分析線路故障，提高排除故障的能力，是很有必要的。常見(jiàn)的故障類(lèi)型有以下5種：1.執(zhí)行部件的控制信號(hào)錯(cuò)誤；2.門(mén)電路的輸出或輸入錯(cuò)誤； 3.時(shí)序電路沒(méi)時(shí)鐘脈沖或芯片損壞造成故障； 4.排線連接錯(cuò)誤或排線本身?yè)p壞（如斷線）； 5.設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。 五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.按圖7-1進(jìn)行連線，具體連接如下： (1)時(shí)序信號(hào)的連接 將H23接；TS3、TS4分別接T3、T4。 (2)節(jié)拍電位控制信號(hào)的連接將運(yùn)算器的運(yùn)算控制信號(hào)S3、S2

3、、S1、S0、M、Cn、輸入開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW-B、運(yùn)算器的數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)ALU-B、存儲(chǔ)器的片選控制信號(hào)CE分別接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下角的輸入開(kāi)關(guān)的對(duì)應(yīng)位置。(3)節(jié)拍脈沖控制信號(hào)的連接 將通用寄存器R0的時(shí)鐘控制信號(hào)LDR0、運(yùn)算器的2個(gè)暫存器的時(shí)鐘控制信號(hào)LDDR1、LDDR2、地址寄存器的時(shí)鐘控制信號(hào)LDAR、在W/R UNIT單元的WE接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下角的輸入開(kāi)關(guān)的對(duì)應(yīng)位置。將在EXT BUS單元的W/R與存儲(chǔ)器單元的W/R連接。 (4)數(shù)據(jù)總線、地址總線的連接SW開(kāi)關(guān)的輸出數(shù)據(jù)總線SWJ3、通用寄存器的輸出數(shù)據(jù)總線RJ1、運(yùn)算器的輸出數(shù)據(jù)總線ALUJ3、存儲(chǔ)器的輸入輸出數(shù)據(jù)總線ADJ5均與數(shù)

4、據(jù)總線單元（BUS UNIT）連接。存儲(chǔ)器的地址輸入總線A7-A0與地址寄存器的輸出AD7-AD0（EXT BUS單元）連接。 (5)其它信號(hào)線的連接AR接+5V2.實(shí)驗(yàn)原理及操作過(guò)程如下程序完成從數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)輸入2個(gè)數(shù)（一個(gè)存放在通用寄存器R0，另一個(gè)放在存儲(chǔ)器單元），求其和并將結(jié)果送入R0，由于存放結(jié)果于R0時(shí)要經(jīng)過(guò)DBUS，因此產(chǎn)生的和也會(huì)在數(shù)據(jù)燈上顯示。 IN1 ；(SW)-R0 IN2 10H ； (SW)-10H ADD 10H ； (R0)+(10H)-R0指令的解釋過(guò)程如圖7-2所示。由圖7-2、表7-1正確填寫(xiě)控制信號(hào)列表7-2，并在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按序號(hào)由小到大的順序操作，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，了解數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程，分析和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種故障，并做好記錄。六、實(shí)驗(yàn)要求六、實(shí)驗(yàn)要求1.做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作：（1）掌握實(shí)驗(yàn)電路的數(shù)據(jù)通路特點(diǎn)和集成電路的功能特性；（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需的控制信號(hào)填入表7-2；2.在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定功能；3實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容要求：(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2)實(shí)驗(yàn)所需的控制信號(hào)列表；(3)記錄故障現(xiàn)象、排