计算机组成原理实验七.doc

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数学与计算机学院
实验报告

〔 2013 / 2014 学年 第 1学期 〕

课程名称
计算机组成原理
课程代码

实验时间
2013
年
12
月
1
日
指导单位
西华大学数学与计算机学院实验中心
指导教师
牟行军

学生
徐千
年 级
2011级
学 号
5334
专 业
数计
成 绩

4 / 5
实验名称
时序与启停实验
实验地点
6A-417
实验类型
验证
实验学时
8
实验日期
12月1日
实验目的
1.掌握时序产生器的组成方式
2.熟悉启停电路的原理。
实验要求
按照实验步骤完成实验项目，了解程序如何开始、停止运行，用示波器观察时序，并且画出时序图。
实验环境(实验设备)
CPT-A与CPT-B组成

实验原理
〔一〕时序与启停实验的构成
1． 启停电路由1片7474、 1片74LS08组成，一个LED〔RUN〕表示当前实验机的状态〔运行LED亮、停止LED灭〕。如图16

图16启停单元布局图
2． 时序电路由1片74LS157、2片74LS00、4个LED脉冲指示灯〔PLS1、PLS2 、PLS3、PLS4〕组成。当LED发光时，表示有上升沿产生。如图17

图17时序单元布局图
〔二〕启停、脉冲单元的原理
1． 启停原理：〔如图18〕
启停电路由1片7474组成，当按下RUN按钮，信号输出RUN=1、STOP=0，表示当前实验机为运行状态。当按下STOP按钮，信号RUN=0、STOP=1，表示当前实验机为停止状态。当系统处于停机状态时，微地址、进位存放器都被清零，并且可通过监控单元来读写存和微程序。在停止状态下，当HALT时有一个高电平，同时HCK有一个上升沿，此时高电平被打入存放器中，信号输出RUN=1、STOP=0，使实验机处于运行状态。

图18启停单元原理图
2． 时序电路：
时序电路由监控单元来控制时序输出〔PLS1、PLS2、PLS3、PLS4〕。实验所用的时序电路〔如图19〕可产生4个等间隔的时序信号PLS1、PLS2、PLS3、PLS4。为了便于监控程序流程，由监控单元输出PO信号和SIGN脉冲来实现STEP〔微单步〕、GO〔全速〕和HALT〔暂停〕。当实验机处于运行状态，并且是微单步执行，PLS1、PLS2、PLS3、PLS4分别发出一个脉冲，全速执行时PLS1、PLS2、PLS3、PLS4脉冲将周而复始的发送出去。在时序单元中也提供了4个按钮，实验者可手动给出4个独立的脉冲，以便实验者单拍调试模型机。

图19时序电路图
实验步骤
1． 交替按下“运行〞和“暂停〞，观察运行灯的变化〔运行：RUN亮；暂停：RUN灭〕。
2． 把HALT信号接入二进制拨动开关，HCK接入脉冲单元的PLS1。按下表接线
信号定义
接入开关位号
HCK
PLS1孔
HALT
H13孔
3． 按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，HALT=1。
4． 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在HCK上产生一个上升沿的脉冲，把HALT=1打入7474，使RUN=1、STOP=0，RUN亮表示当前实验机处于运行状态。
5． 在实验机处于运行状态时，置HALT=0。
6． 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在HCK上产生一个上升沿的脉冲，把HALT=0打入7474，使RUN=0、STOP=1， RUN灭表示当前实验机处于停止状态。因此可通过HALT和HCK来控制实验机的启、停状态。
7． 按启停单元中的停止按钮，置实验机为停机状态，HALT=1。再次按下脉冲单元中的PLS1脉冲按键，使实验机处于运行状态。此时按监控单元中键盘上的GO/STOP健。

四、 实验小结
通过这次实验，掌握了时序产生器的组成方式，并且熟悉了启停电路的原理等重要的知识点。在教师的讲解以与同学的帮助下按照实验步骤完成实验项目，了解程序如何开始、停止运行。在这次实验中，由于没有示波器来很好的显示实验的结果。我们在教师的帮助下，通过灯的不断闪烁简要的代替了示波器，证明了实验的结果。
五、指导教师评语
成 绩

批阅人

日 期