运算器组成实验(LK-TEC-9)

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
		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

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