文档介绍：指令总线运用实验
一、实验目旳
1. 熟悉和了解指令总线的数据通路与构成途径。
2. 掌握指令部件的“取指〞规那么及地址段运用技巧。
二、实验要求
通过指令部件实验，建立“指令暂存〞概念，领会“操作码段〞和“操作数
段〞的用途。
三、实验原理
指令总线〔IBUS〕作为传递指令信息的通道是连接指令部件的钮带，如图
2-7-1所示，在取指操中指令信息由主存流向指令存放器 IR和指令译码器 ID，
假设取操作数亦可经三态门流向数据总线，指令总线〔IBUS〕也是主存及 IR与
数据总线之间的互递通路，在主存读写周期与数据总线双向交換信息，在通用存
放器或内存寻址操作中透过数据总线单向传递地址信息。
四、数据通路
图 2-3-11 十六位指令总线数据通路
五、实验过程
1〕实验连线
连线
信号孔
DRCK
W
接入孔
CLOCK 单元手动实验状态的时钟来源
K6(M6) 总线字长：0=16 位字操作，1=8 位字节操作
作用
有效电平
1
2
下降沿打入
3
4
XP
OP
K7(M7)
源部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址
K16(M16) 目标部件奇偶标志：0=偶寻址，1=奇寻址
K10(M10) 源部件定义译码端 X2
5
X2
三八译码
八中选一
6
X1
K9(M9)
K8(M8)
源部件定义译码端 X1
源部件定义译码端 X0
7
X0
低电平有效
8
MWR
LDPC
E/M
LDIR
K21(M21) EM 程序存储器写使能，本例定义到 K21 位
K22(M22) PC 程序计数器更新位，本例定义到 K22
K23(M23) 当 IP 有效时，E/M：0=PC 装载，1=PC 加 1
低电平有效
低电平有效
9
10
11
K2(M2)
IR 指令存放器写使能，本例定义到 K2 位
低电平有效
2〕指令存放器 IR 字打入
拨动“I/O 输入输出单元〞开关向指令存放器 IR 置数，具体操作步骤如下：
数据来源
置数
指令存放器
令 PC=0
I/O=1234h
令 K2=0
IR=1234h
I/O单元
K10~K6=10000
按【返回】键
K21 K16=00
按【单拍】按钮
3〕指令存放器 IR 偶字节打入
拨动“I/O 输入输出单元〞开关向指令存放器 IR 偶址置数，操作步骤如下：
数据来源
置数
指令存放器
令 PC=0
I/O=XX56h
令 K2=0
IR=XX56h
I/O单元
K10~K6=10001
按【返回】键
K21 K16=00
按【单拍】按钮
4〕指令存放器 IR 奇字节打入
拨动“I/O 输入输出单元〞开关向指令存放器 IR 奇址置数，操作步骤如下：
数据来源
置数
指令存放器
令 PC=0
I/O=XX78h
令 K2=0
IR=78XXh
I/O单元
K10~K6=10001
按【返回】键
K21 K16=01
按【单拍】按钮
5〕指令存放器 IR 取指与散转
以 PC 为地址，向程序存储器 EM 存放指令码，通过内部指令总线将指令码打入指令存
放器，实现指令码的散转。
数据来源
置数
程序计数器
置数
存储器
I/O=0000h
打入 PC地址
PC=0000h
I/O=0020h
写入存储器
(20XXh)
I/O单元
K10~K8=10000
K16=0
K23 K22=00
按【单拍】按钮
K23 K22=11
K6 K21=10
按【单拍】按钮
K21=1
指令码写入成功后，关闭所有微控制位〔K23~K0=全“1〞〕，令 IR 控制位为 0，按【 单
拍】按钮，将指令码 20h 打入 IR 指令存放器，微地址 uPC 散转为 0640h：
指令码 20h
左移 1位
加 基 地 址
微地址
(00100000)
(01000000)
0600h
0640h
六、实验结果
1、指令存放器 IR 字打入
2、指令存放器 IR 偶字节打入
3、指令存放器 IR 奇字节打入
4、指令存放器 IR 取指与散转
七、实验感想
十六位机运算器实验
一、实验目的
完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉 ALU运算控制位的运用。
二、实验原理
实验中所用的运算器数据通路如图 2-4-1所示。ALU运算器由 CPLD描述。
运算器的输出经过 2片 74LS245三态门与数据总线相连，2个运算存放器 AX、BX
的数据输入端分别由 4个 74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，
准双向 I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经 2片 74LS245