文档介绍：计算机组成原理实验报告
实验序号:实验三
实验名称: 系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验
专业: 班级:
学号姓名:
任课教师:
一、实验目的
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二、实验设备
PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套。
三、实验原理
由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上,所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中,外部总线分为数据总线、地址总线、和控制总线,分别为外设提供上述信号。外部总线和CPU 内总线之间通过三态门连接,同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。由地址总线的高位进行译码,系统的I/O 地址译码原理见图4-1-1(在地址总线单元)。由于使用A6、A7 进行译码, I/O 地址空间被分为四个区,如表4-1-1 所示:

为了实现对于MEM 和外设的读写操作,还需要一个读写控制逻辑,使得CPU 能控制MEM和I/O 设备的读写,实验中的读写控制逻辑如图4-1-2 所示,由于T3 的参与,可以保证写脉宽与T3 一致,T3 由时序单元的TS3 给出(时序单元的介绍见附录2)。IOM 用来选择是对I/O 设备还是对MEM 进行读写操作,IOM=1 时对I/O 设备进行读写操作,IOM=0 时对MEM 进行读写操作。RD=1 时为读,WR=1 时为写。
在理解读写控制逻辑的基础上我们设计一个总线传输的实验。实验所用总线传输实验框图如图4-1-3 所示,它将几种不同的设备挂至总线上,有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制,按照传输要求恰当有序的控制它们,就可实现总线信息传输。
四、实验步骤
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(1)按照图4-1-4 实验接线图进行连线。
(2)具体操作步骤图示如下:
首先将时序与操作台单元的开关KK1、KK3 置为‘运行’档,开关KK2
置为‘单拍’档,
按动CON 单元的总清按钮CLR,并执行下述操作。
①对MEM 进行读操作(WR=0,RD=1,IOM=0),此时E0 灭,表示存储器读功能信号有效。
②对MEM 进行写操作(WR=1,RD=0,IOM=0),连续按动开关ST,观察扩展单元数据指示灯,指示灯显示为T3 时刻时,E1 灭,表示存储器写功能信号有效。
③对I/O 进行读操作(WR=0,RD=1,IOM=1),此时E2 灭,表示I/O 读功能信号有效。
④对I/O 进行写操作(WR=1,RD=0,IOM=1),连续按动开关ST,观察扩展单元数据指示灯,指示灯显示为T3 时刻时,E3 灭,表示I/O 写功能信号有效。
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(1)根据挂在总线上的几个基本部件,设计一个简单的流程:
①输入设备将一个数打入R0 寄存器。
②输入设备将另一个数打入地址寄存器。
③将R0 寄存器中的数写入到当前地址的存储器中。
④将当前地址的存储器中的数用LED 数码管显示。
(2)按照图4-1-5 实验接线图进行连线。
(3)具体操作步骤图示如下:
进入软件界面,选择菜单命令“【实验】—【简单模型机】”,打开简单模型机实验数据通路图。将时序与操作台单元的开