2.1运算器组成实验(LK-TEC-9)
2.1.1实验目的
1、熟悉逻辑测试笔的使用方法；
2、熟悉LK-TEC-9模型计算机的节拍脉冲T1、T3、T3；
3、熟悉双端口通用寄存器组的读写操作；
4、熟悉运算器的数据传送通路；
5、验证74LS181的加、减、与、或功能；
6、按给定的数据，完成几种指定的算术、逻辑运算
2.1.2实验内容
(1)运算器组成实验：为程序控制方式
实验任务：
1．用双踪示波器和逻辑测试笔测试节拍脉冲信号T1、T2、T3。
2．对下述7组数据进行加、减、与、或运算。
⑴A=F0H，B=10H ⑵A=FFH，B=AAH ⑶A=10H，B=F0H ⑷A=55H，B=AAH⑸A=03H，B=05H ⑹A=C5H，B=61H ⑺A=0AH，B=0AH
实验步骤：
1．实验准备将控制器转换开关拨到微程序位置，将编程开关设置为正常位置，将开关DP拨到向上位置。打开电源。
2．用逻辑测试笔测试节拍脉冲信号T1、T2、T3
⑴将逻辑测试笔的一端插入TEC-8实验台上的“逻辑测试笔”上面的插孔中，另一端插入“T1”上方的插孔中。
⑵按复位按钮CLR，使时序信号发生器复位。
⑶按一次逻辑测试笔框内的Reset按钮，使逻辑测试笔上的脉冲计数器复位，2个黄灯D1、D0均灭。
⑷按一次启动按钮QD，这时指示灯D1、D0的状态应为01B，指示产生了一个T1脉冲；如果再按一次QD按钮，则指示灯D1、D0的状态应当为10B，表示又产生了一个T1脉冲；继续按QD按钮，可以看到在单周期运行方式下，每按一次QD按钮，就产生一个T1脉冲。
⑸用同样的方法测试T2、T3。
3．进行加、减、与、或实验
⑴设置加、减、与、或实验模式按复位按钮CLR，使TEC-8实验系统复位。指示灯µA5~µA0显示00H。将操作模式开关设置为SWC=1、SWB=0、SWA=1，准备进入加、减、与、或实验。按一次QD按钮，产生一组节拍脉冲信号T1、T2、T3，进入加、减、与、或实验。
⑵设置数A指示灯µA5~µA0显示0BH。在数据开关SD7~SD0上设置数A。在数据总线DBUS指示灯D7~D0上可以看到数据设置的正确不正确，发现错误需及时改正。设置数据正确后，按一次QD按钮，将SD7~SD0上的数据写入R0，进入下一步。
⑶设置数B指示灯µA5~µA0显示15H。这时R0已经写入，在指示灯B7~B0上可以观察到R0的值。在数据开关SD7~SD0上设置数B。设置数据正确后，按一次QD按钮，将SD7~SD0上的数据写入R1，进入下一步。
⑷进行加法运算指示灯µA5~µA0显示16H。指示灯A7~A0显示被加数A(R0)，指示灯B7~B0显示加数B(R1)，D7~D0指示灯显示运算结果A+B。按一次QD按钮，进入下一步。
⑸进行减法运算指示灯µA5~µA0显示17H。这时指示灯C(红色)显示加法运算得到的进位C，指示灯Z(绿色)显示加法运算得到的结果为0信号。指示灯A7~A0显示被减数A(R0)，指示灯B7~B0显示减数B(R1)，指示灯D7~D0显示运算结果A-B。按一次QD按钮，进入下一步。
⑹进行与运算指示灯µA5~µA0显示18H。这时指示灯C(红色)显示减法运算得到的进位C，指示灯Z(绿色)显示减法运算得到的结果为0信号。指示灯A7~A0显示数A(R0)，指示灯B7~B0显示数B(R1)，指示灯D7~D0显示运算结果AandB。按一次QD按钮，进入下一步。
⑺进行或运算指示灯µA5~µA0显示19H。这时指示灯Z(绿色)显示与运算得到的结果为0信号。指示灯C保持不变。指示灯A7~A0显示数A(R0)，指示灯B7~B0显示数B(R1)，指示灯D7~D0显示运算结果AorB。按一次QD按钮，进入下一步。
⑻结束运算
指示灯µA5~µA0显示00H。这时指示灯Z(绿色)显示或运算得到的结果为0信号。指示灯C保持不变。
按照上述步骤，对要求的7组数据进行运算。
(2)运算器组成实验：为独立控制方式
实验步骤：
将“控制转换”开关拨到最中间位置既“独立”灯亮。
第一步：测试寄存器写入和读出；【操作模式：1100】
接线表和置开关如下表：
名称 |
电平控制数据开关 |
K6 |
K5 |
K4 |
K3 |
K2 |
K1 |
K0 |
功能 |
信号名称 |
RD1 |
RD0 |
DRW |
SBUS |
RS1 |
RS0 |
MBUS |
置R0 |
操作模式 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
置R1 |
写REG操作模式：1100 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
置R2 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
置R3 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
备注：写寄存器完成后可以直接在写寄存器操作模式下，通过K6、K5拨动开关查看写入寄存器中的数据，对应的数据灯：A7~A0。通过K2、K1拨动开关也可以查看写入寄存器中的数据，对应的数据灯B7~B0。
第二步：运算器实验【操作模式：1101】
接线表和置开关如下表：
名称 |
K15 |
K14 |
K13 |
K12 |
K11 |
K10 |
K9 |
K8 |
序号 |
M |
S0 |
S1 |
S2 |
S3 |
CIN |
ABUS |
LDC |
|
运算器组成操作系统：1101 |
|
|
|||||
|
送两个数到REG，K5K6,K1K2分别选择加与被加 |
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||||||
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
名称 |
K7 |
K6 |
K5 |
K4 |
K3 |
K2 |
K1 |
K0 |
序号 |
LDZ |
RD1 |
RD0 |
DRW |
SBUS |
RS1 |
RS0 |
MBUS |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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备注：运算器实验答案只提供了加法运算的控制信号，其他运算功能请参考上页中ALU表的运算逻辑功能即可。 |
2.1.3实验记录
微程序控制方式和独立控制方式：
实验结果：
运算器组成实验结果数据表
实验数据 |
实验结果 |
||||||||||
数 A |
数 B |
加 |
减 |
与 |
或 |
||||||
数据结果 |
C |
Z |
数据结果 |
C |
Z |
数据结果 |
Z |
数据结果 |
Z |
||
F0H |
10H |
00H |
1 |
1 |
E0H |
1 |
0 |
10H |
0 |
F0H |
0 |
FFH |
AAH |
A9H |
1 |
0 |
55H |
1 |
0 |
AAH |
0 |
FFH |
0 |
10H |
F0H |
00H |
1 |
1 |
20H |
1 |
0 |
10H |
0 |
F0H |
0 |
55H |
AAH |
FFH |
1 |
0 |
ABH |
0 |
0 |
00H |
0 |
FFH |
0 |
03H |
05H |
01H |
0 |
0 |
FEH |
1 |
0 |
01H |
0 |
0EH |
0 |
C5H |
61H |
22H |
0 |
0 |
64H |
0 |
0 |
41H |
0 |
A4H |
0 |
0AH |
0AH |
24H |
0 |
0 |
00H |
0 |
0 |
0AH |
0 |
0AH |
0 |