孙老师-组成原理实验书

上传者：尚建库
|
上传时间：2015-04-15
|
密次下载

孙老师-组成原理实验书

计算机组成与结构实验指导书

Experimental Guide for Computer Organization and Architecture

TEC—4计算机组成原理实验系统

TEC—4计算机组成原理实验系统由北京邮电大学计算机学院、清华同方教

学仪器设备公司、深圳拓普威电子技术有限公司联合研制。它是一个8位计算机模型实验系统，可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验，对提高学生的动手能力、提高学生对计算机整体和各组成部分的理解、提高学生的计算机系统综合设计能力都会有很大帮助。

一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点

1．计算机模型简单、实用，运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分

清晰。

2．计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制，能够实现流水控制。

3．控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型，每种类型又有流水

和非流水两种方案。

4．寄存器堆由1片ispLSI1016组成，运算器由1片ispLSI1024组成，设

计新颖。

5．实验台上包括了1片系统编程芯片ispLSI1032，学生可用它实现硬布线

控制器。

6．该系统能做运算器组成、双端口存储器、数据通路、微程序控制器、中

断、CPU组成与机器指令执行、流水微程序控制器、硬布线控制器、流水硬布线控制器等多种实验。

7．电源部分采用模块电源，重量轻，具有抗电源对地短路能力。

8．采用自锁紧累接接线方式，接线可靠。

二、TEC—4计算机组成原理实验系统的组成

TEC—4计算机组成原理实验系统由下述六部分组成：

1．控制台

2．数据通路

3．控制器

4．用户自选器件试验区

5．时序电路

6．电源部分

下面分别对各组成部分予以介绍。

三、电源

电源部分由一个模块电源、一个电源插座、一个电源开关和一个红色指示灯

组成。电源模块通过四个螺栓安装在实验台下面。它输出+5V电压，最大负载电

流3安培，内置自恢复保险功能，具有抗+5V对地短路能力。电源插座用于接交

流220伏市电，插座内装有保险丝。电源开关用于接通或者断开交流220伏市电。

当电源模块输出+5V时，点亮+5V红色指示灯。

四、时序发生器

时序发生器产生计算机模型所需的时序。时序电路由一个1MHz 晶体振荡

器、2片GAL22V10（U6和U7）组成，位于控制存储器的右边。根据本机设计，

执行一条微指令需要4个时钟周期T1、T2 、T3、T4，执行一条指令通常需要

取指、送操作数、运算、写结果四个节拍，因此本机的基本时序如下：

内容需要下载文档才能查看

图1 基本时序图

图中，MF是晶体振荡器产生的1MHz基本时钟，T1、T2、T3、T4是数据

通路和控制器中各寄存器的时钟脉冲，印制板上已将它们和有关的寄存器连接。

T1、T2、T3、T4既供微程序控制器时使用，也供硬布线控制器使用。W1、W2、

W3、W4只供硬布线控制器作指令节拍信号使用。

五、数据通路

数据通路的设计是TEC—4计算机组成原理实验系统最有特色的部分。首先

它采用了数据总线和指令总线双总线形式，使得流水实验能够实现。它还使用了

大规模可编程器件作为运算器和寄存器堆，使得设计简单明了，可修改性强。数

据通路位于实验系统中部。

下图是数据通路总体图，下面介绍图中各主要部件的作用。

内容需要下载文档才能查看

图2 数据通路总体图

1．运算器ALU

运算器ALU由一片ispLSI1024（U47）组成，在选择端S2、S1、S0控制下，

对数据A和B进行加、减、与、直通、乘五种运算，功能如下：

表1 运算器功能表

进位C只在加法运算和减法运算时产生。加运算中，C表示进位；减运算中，

C代表借位。加、减运算产生的进位（借位）在T4的上升沿送入C寄存器保存。

与、乘、直通操作不影响进位C的状态，即进位C保持不变。

当ALU_BUS = 1时，运算结果送往数据总线DBUS。加、减运算产生的进位

（借位）C与控制台的C指示灯相连。

2．DR1和DR2

DR1和DR2是运算操作数寄存器，DR1和ALU的B数据口相连，DR2和ALU

的A数据口相连。DR1 和DR2各由2片74HC298（U23、U24、U21、U22）组成。

U23是DR1 的低4位，U24是DR1的高4位；U21是DR2的低4位，U22是DR2

的高4位。当M1=0且LDDR1=1时，在T3的下降沿，DR1接收来自寄存器堆B端

口的数据；当M1=1且LDDR1=1时，在T3的下降沿，DR1 接收来自数据总线DBUS

的数据。当M2=0且LDDR2=1时，在T3的下降沿，DR2接收来自寄存器堆A端口

的数据；当M2=1且LDDR2=1时，在T3的下降沿，DR2接收来自数据总线DBUS

的数据。

3．多端口通用寄存器堆RF

多端口通用寄存器堆RF由1片ispLSI1016（U32）组成，它的功能和MC14580

类似。寄存器堆中包含4个8位寄存器（R0、R1、R2、R3），有三个控制端口。

其中两个端口控制读操作，一个端口控制写操作，三个端口可同时操作。RD1、

RD0选择从A端口读出的寄存器，RS1、RS0 选择从B端口读出的寄存器，WR1

内容需要下载文档才能查看

、

下载文档

网友关注

2011年北京公务员面试真题（6月16日）

2011年北京市公务员考试申论真题特点：聚焦北京稳中求变

2012北京公务员考试申论全真模拟冲刺卷

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（七）含答案及解析

2011年北京市公务员考试行测真题部分答案及解析

2011年北京市公务员考试行测真题呈现三大特点

2011年云南省公务员考试行测全真模拟预测试卷

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（一）含答案及解析

2012北京市考申论真题参考答案及解析

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（六）含答案及解析

2011年北京公务员面试真题（6月13日）

2012年北京市上半年公务员考试行测部分行测真题及答案

2012北京行测常识判断真题

2011年北京市公务员考试行测真题解读——部分有革新整体较稳定

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（十）含答案及解析

2012北京行测资料分析真题

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（三）含答案及解析

2011年北京市公务员考试《申论》全真模拟测试卷

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（四）含答案及解析

2011年北京公务员面试真题（6月14日）

2012北京公务员考试行测全真模拟冲刺卷

乡镇公务员《行政职业能力测验》考试模拟题一

2011年北京市公务员考试《行政职业能力倾向测验》冲刺试卷

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（九）含答案及解析

2011年北京市公务员考试行测真题深度解读

2012北京行测判断推理真题

2010年5月9日下午北京市公务员面试真题

乡镇公务员《行政职业能力测验》考试模拟题二

2011北京市公务员考试面试真题深度解析

2011年国家公考《行测》模拟预测试卷（二）含答案及解析

网友关注视频

冀教版小学数学二年级下册第二单元《有余数除法的竖式计算》

苏科版八年级数学下册7.2《统计图的选用》

外研版英语三起5年级下册（14版）Module3 Unit1

冀教版英语三年级下册第二课

冀教版小学数学二年级下册第二单元《余数和除数的关系》

沪教版牛津小学英语（深圳用）四年级下册 Unit 7

第12章圆锥曲线_12.7 抛物线的标准方程_第一课时(特等奖)(沪教版高二下册)_T274713

外研版英语三起5年级下册（14版）Module3 Unit2

北师大版数学四年级下册第三单元第二节小数点搬家

冀教版小学英语五年级下册lesson2教学视频(2)

沪教版牛津小学英语（深圳用）六年级下册 Unit 7

苏科版数学七年级下册7.2《探索平行线的性质》

冀教版小学数学二年级下册1

六年级英语下册上海牛津版教材讲解 U1单词

外研版八年级英语下学期 Module3

苏科版数学八年级下册9.2《中心对称和中心对称图形》

沪教版牛津小学英语（深圳用）四年级下册 Unit 3

河南省名校课堂七年级下册英语第一课（2020年2月10日）

化学九年级下册全册同步人教版第25集生活中常见的盐（二）

第19课我喜欢的鸟_第一课时(二等奖)(人美杨永善版二年级下册)_T644386

三年级英语单词记忆下册（沪教版）第一二单元复习

【部编】人教版语文七年级下册《老山界》优质课教学视频+PPT课件+教案，安徽省

沪教版八年级下次数学练习册21.4（2）无理方程P19

【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案，广东省

外研版英语三起6年级下册（14版）Module3 Unit2

二年级下册数学第一课

北师大版八年级物理下册第六章常见的光学仪器（二）探究凸透镜成像的规律

第五单元民族艺术的瑰宝_16. 形形色色的民族乐器_第一课时(岭南版六年级上册)_T3751175

19 爱护鸟类_第一课时(二等奖)(桂美版二年级下册)_T502436

冀教版小学数学二年级下册第二单元《有余数除法的整理与复习》

精品推荐

营造良好的企业文化

分类导航

生物学

尚建库

此文档贡献者

2015-04-15
贡献时间
密
下载次数

教育资源为主的文档平台

文档分类