【机组】指令控制模块实验的解密与实战

🌈个人主页:Sarapines Programmer
🔥 系列专栏:《机组 | 模块单元实验》
⏰诗赋清音:云生高巅梦远游, 星光点缀碧海愁。 山川深邃情难晤, 剑气凌云志自修。

目录

🌺一、 实验目的

🌼二、 实验内容

🌻三、 实验详情

实验1:PC计数器置数

实验2:PC计数器加1

实验3:置当前指令寄存器

🍀四、 实验步骤

实验1  PC计数器置数

实验2  PC计数器+1

实验3  置当前指令寄存器

🌿五、 实验结果

🌷六、 实验体会

 📝总结


🌺一、 实验目的

  1. 掌握指令部件模块原理;
  2. 熟悉跳转指令的实现过程;
  3. 理解数据打入指令寄存器IR1。

🌼二、 实验内容

  1. PC计数器置数;
  2. PC计数器+1;
  3. 置当前指令寄存器。

🌻三、 实验详情

实验1:PC计数器置数

● 二进制开关H0~H7作为数据输入,置05H(对应开关如下表)。

H7

H6

H5

H4

H3

H2

H1

H0

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

0

0

0

0

1

0

1

05H

● 置控制信号如下:

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-O

PC-O

ELP

JS0

JS1

1

0

1

1

0

1

1

● 按启停单元中的运行按键,使实验平台处于运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在IR2CK上产生一个上升沿,把当前数据总线数据打入IR2锁存器,按脉冲单元中的PLS2脉冲按键,在PCCK上产生一个上升沿,将IR2锁存器中的地址打入PC计数器(2片74LS161)中,这样的操作过程可实现无条件跳转指令。若要观测输出结果,再置信号PC-O=0,此时PC计数器把其内容作为地址输出到地址总线上,地址总线上的指示灯IAB0~IAB7应显示05H。


实验2:PC计数器加1

● 完成实验1后,重置各控制信号如下:

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-O

PC-O

ELP

JS0

JS1

1

1

1

0

1

1

1

 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键,在PCCK上产生一个上升沿,因PC-O=0,PC计数器将加1,PC计数器为06H,并且输出至地址总线。此时地址总线上的指示灯IAB0~IAB7应显示06H。


实验3:置当前指令寄存器

● 二进制开关H0~H7作为数据输入,置5FH(对应开关如下表)。

H7

H6

H5

H4

H3

H2

H1

H0

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

1

1

1

1

1

5FH

● 置控制信号如下:

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-O

PC-O

ELP

JS0

JS1

0

1

1

1

1

0

0

● 按启停单元中的运行按键,使实验平台处于运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在IR1CK上产生一个上升沿,把当前数据总线数据5FH打入IR1锁存器,表示当前运行的指令码为5FH。此时指令寄存器的指示灯I0~I7应显示5FH。


🍀四、 实验步骤

此次实验涉及到使用地址总线,故需将PC-OUT用短8位扁平电缆连接地址总线AJ1;连接机箱平台右侧的二进制输入,故需连接将PC-IN用短8位扁平电缆连接二进制开关单元J03,其余具体连线如下.

信号定义

接入开关位号

IR1CK

PLS1

IR2CK

PLS1

PCCK

PLS2

EIR1

H20

EIR2

H19

IR2-0

H18

PC-0

H17

ELP

H16

JS0

H15

JS1

H14

JZ

H13

实验1  PC计数器置数

(1)step1:在表1连线基础上,置二进制输入为05H,具体设置如下.

H7

H6

H5

H4

H3

H2

H1

H0

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

0

0

0

0

1

0

1

05H

各控制信号如下.

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-0

PC-0

ELP

JS0

JS1

1

0

1

1

0

1

1

实验平台处于运行状态,按下机箱的PLS1脉冲按键,在IR2CK产生上升沿,将当前数据打入锁存器。再次按下机箱的PLS2脉冲按键,在PCCK产生上升沿,将锁存器内容打入PC计数器,此时置PC-0为0,地址总线上应显示05H。


实验2  PC计数器+1

(1)step1:使实验平台处于实验1状态下,重置二进制输入信号如下。按下机箱的PLS2脉冲按键,在PCCK产生上升沿,由于PC-0为0,PC计数器将加1,此时地址总线上应显示06H。

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-0

PC-0

ELP

JS0

JS1

1

1

1

0

1

1

1

实验3  置当前指令寄存器

(1)step1:使实验平台处于运行状态,置二进制输入数据为5FH,如下.

H7

H6

H5

H4

H3

H2

H1

H0

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

1

1

1

1

1

5FH

置控制信号如下.

H20

H19

H18

H17

H16

H15

H14

EIR1

EIR2

IR2-0

PC-0

ELP

JS0

JS1

0

1

1

1

1

0

0

按下机箱的PLS1脉冲按键,此时地址总线上应显示5FH。


🌿五、 实验结果

实验1  PC计数器置数

实验1的整体连线图

实验1的数字显示05H图

实验1的地址总线显示101

实验2  PC计数器+1

实验2的整体连线图

实验2的数字显示06H

实验2的地址总线显示110

实验3  置当前指令寄存器

实验3的整体连线图

实验3的指令寄存器显示0101,1111


🌷六、 实验体会

通过对实验操作以及结果分析,我掌握了指令部件模块原理,并且理解了熟悉跳转指令的实现过程和学会如何设置数据打入指令寄存器IR1的方法。此次实验123联系密切,均为同一实验平台相同连线下进行,故实验操作完成较快。此处需要注意的是实验1的地址总线的显示问题,在地址总线全亮的情况下大多认为是实验机箱故障。而仔细阅读实验操作手册可以发现大多没注意到地址总线的变化前提是置PC-0为0即二进制输入H17为0,此时地址总线灯才会变化显示出101即05H。实验2、3未遇到问题,注意按下PLS1与PLS2的顺序即可。


 📝总结

计算机组成原理领域就像一片广袤而未被完全探索的技术海洋,邀请你勇敢踏足数字世界和计算机组成原理的神秘领域。这是一场结合创造力和技术挑战的学习之旅,从基础概念到硬件实现,逐步揭示更深层次的计算机结构、指令集架构和系统设计的奥秘。渴望挑战计算机组成原理的学习路径和掌握计算机硬件的技能?不妨点击下方链接,一同探讨更多数字技术的奇迹吧。我们推出了引领趋势的💻 计算机组成原理专栏:​​​​​​​《机组 | 模块单元实验》,旨在深度探索计算机系统技术的实际应用和创新。🌐💡

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/641670.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

重叠柱状图做法,全程动图演示

最终效果: 具体步骤: 其他图形画法: 点线对比图做法,全程动图演示 气泡图做法,全程动图演示 重叠柱状图做法,全程动图演示 瀑布图做法,全程动图演示 对称图做法,全程动图演示

[Tomcat] [最全] 目录和文件详解

打开tomcat的解压之后的目录可以看到如下的目录结构: Bin bin目录主要是用来存放tomcat的命令,主要有两大类,一类是以.sh结尾的(linux命令),另一类是以.bat结尾的(windows命令)。 …

npm或者pnpm或者yarn安装依赖报错ENOTFOUND解决办法

如果报错说安装依赖报错,大概率是因为npm源没有设置对,比如我这里安装protobufjs的时候报错:ENOTFOUND npm ERR! code ENOTFOUND npm ERR! syscall getaddrinfo npm ERR! errno ENOTFOUND npm ERR! network request to https://registry.cnpm…

小白水平理解面试经典题目LeetCode 594 最大和谐字符串

594 最大和谐字符串 这道题属于字符串类型题目,解决的办法还是有很多的,暴力算法,二分法,双指针等等。 题目描述 和谐数组是指一个数组里元素的最大值和最小值之间的差别 正好是 1 。 现在,给你一个整数数组 nums …

扫码看文件效果怎么做?文件转成二维码能制作吗?

随着网络的快速发展,现在大家习惯将内容储存在云端,减少自身内存容量的占用,所以现在分享文件时,很多人也会使用文件转二维码的方式,来让其他人查看或者下载文件。今天小编来给大家分享一下文件制作二维码的技巧&#…

司铭宇老师:二手房电话营销培训:二手房电话销售技巧和话术

二手房电话营销培训:二手房电话销售技巧和话术 一、二手房电话销售的重要性 1.高效传播:通过电话,我们可以迅速将房源信息传播给潜在客户,提高房源的曝光率。 2.精准定位:通过电话沟通,我们可以初步了解客户…

如何攻克钙钛矿太阳能电池电性能测试技术壁垒?

1 前言 “碳达峰、碳中和”背景下,发展新能源成为降低碳排放的第一驱动力。以太阳能为代表的清洁能源在市场上的占比大幅提升,与之对应的太阳能电池同样发展迅速。太阳能电池是一种吸收光能产生电能的半导体光电二极管,硅基电池作为第一代太…

Docker(十五)Fedora CoreOS

作者主页: 正函数的个人主页 文章收录专栏: Docker 欢迎大家点赞 👍 收藏 ⭐ 加关注哦! Fedora CoreOS CoreOS 是一个专门为安全和大规模运行容器化工作负载而构建的新 Fedora 版本,它继承了 Fedora Atomic Host 和 C…

13.8.1异步、异步、异步 Page720~721

#include <iostream> #include <thread> #include <future>using namespace std;///定时炸弹第一波 void sync_sleep(int s) {cout << "sync_sleep----不使用异步" << endl;///启动定时this_thread::sleep_for(chrono::seconds(s)); /…

3、柱状图和热图

使用颜色或长度来比较数据集中的类别 既然您可以创建自己的线性图表,现在是时候了解更多的图表类型了! 顺便说一下,如果这是您第一次使用 Python 编写代码,那么您应该为迄今为止所完成的工作感到非常自豪,因为学习一项全新的技能从来都不是一件容易的事情!如果你坚持这个课…

n-皇后问题——DFS

问题描述 第一种方法 每一行放一个皇后边放皇后边判断是否符合条件递归到第n行&#xff0c;则说明当前方案符合条件&#xff0c;进行遍历 代码实现 #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm>using namespace std;const int N 10;int…

述评:中国经济是唱不衰的!

知乎网在发布《A股30年涨跌史一览》的《前言》中说&#xff1a;“以史为鉴&#xff0c;方可知兴替。月盈则亏&#xff0c;水满则溢&#xff0c;涨涨跌跌&#xff0c;才是股生&#xff01;A股不可能总是跌&#xff0c;不涨&#xff01;太阳底下没有新鲜事&#xff0c;历史是会重…

基于SpringBoot的学校防疫物资管理平台

文章目录 项目介绍主要功能截图&#xff1a;部分代码展示设计总结项目获取方式 &#x1f345; 作者主页&#xff1a;超级无敌暴龙战士塔塔开 &#x1f345; 简介&#xff1a;Java领域优质创作者&#x1f3c6;、 简历模板、学习资料、面试题库【关注我&#xff0c;都给你】 &…

PX4Gazobo中ROS通信问题记录

报错提示no data link 解决方法&#xff1a; 下载QGC然后在使用commander takeoff 之前打开QGC并等到显示连接&#xff0c;像下面这样 然后就能看到无人机起飞了。

Git Docker 学习笔记

注意&#xff1a;该文章摘抄之百度&#xff0c;仅当做学习笔记供小白使用&#xff0c;若侵权请联系删除&#xff01; 目录 列举工作中常用的几个git命令&#xff1f; 提交时发生冲突&#xff0c;你能解释冲突是如何产生的吗&#xff1f;你是如何解决的&#xff1f; git的4个…

100 道 Linux 面试题 附答案(一)

一、Linux 概述 什么是Linux Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统&#xff0c;是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计…

限流算法 漏桶算法、令牌桶算法

并不能说明令牌桶一定比漏洞好&#xff0c;她们使用场景不一样。令牌桶可以用来保护自己&#xff0c;主要用来对调用者频率进行限流&#xff0c;为的是让自己不被打垮。所以如果自己本身有处理能力的时候&#xff0c;如果流量突发&#xff08;实际消费能力强于配置的流量限制&a…

cpu温度监测工具 -- Turbo Boost Switcher Pro

Turbo Boost Switcher Pro是一款专为Mac电脑设计的CPU性能管理软件&#xff0c;它的技术背后是Intel Turbo Boost。Turbo Boost技术是一项能够自动加速处理器主频的技术&#xff0c;为Mac电脑提供更强大的计算能力。然而&#xff0c;这项技术在使用过程中会产生更多热量&#x…

秒杀场景下的业务梳理——Redis分布式锁的优化

秒杀场景下的业务梳理——Redis分布式锁的优化 随着互联网的快速发展&#xff0c;商品秒杀的场景我们并不少见&#xff1b;秒杀是一种供不应求的&#xff0c;高并发的场景&#xff0c;它里面包含了很多技术点&#xff0c;掌握了其中的技术点&#xff0c;虽不一定能让你面试立马…

如何恢复最近删除的照片?掌握这些技巧是关键

在手机摄影成为我们日常生活不可或缺的一部分的今天&#xff0c;珍贵的照片记录着我们生活中的重要瞬间。然而&#xff0c;有时候在整理照片时&#xff0c;我们可能会不慎删除一些我们本不想失去的回忆。幸运的是&#xff0c;针对最近删除的照片&#xff0c;掌握一些关键的技巧…