实验一寄存器实验实验目的：了解模型机中各种寄存器结构、工作原理及其控制方法。
实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器，这些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，数据寄存器组R0..R3，地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。
实验电路：寄存器的作用是用于保存数据的CPTH 用74HC574 来构成寄存器。
74HC574 的功能如下：- 1 -实验1：A，W 寄存器实验原理图寄存器A原理图寄存器W 原理图连接线表：- 2 -系统清零和手动状态设定：K23-K16开关置零，按[RST]钮，按[TV/ME]键三次，进入"Hand......"手动状态。
在后面实验中实验模式为手动的操作方法不再详述．将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
将66H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据66H- 3 -置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。
放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据66H 被写入W 寄存器。
注意观察：１．数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。
２．WEN，AEN为高时，即使CK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。
实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验连接线表- 4 -将11H、22H、33H、44H写入R0、R1、R2、R3寄存器将二进制开关K23-K16，置数据分别为11H、22H、33H、44H置控制信号为：K11、K10为10，K1、k0分别为00、01、10、11并分别按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器R0、R1\R2\R3 的黄色选择指示灯分别亮，放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据被写入寄存器。
注意观察：1. 数据是在放开STEP键后改变的，也就是CK的上升沿数据被打入。
2. K1(SB)，K0(SA) 用于选择寄存器。
读寄存器置控制信号为：K11、K10为01，K1、K0为00时，读R0，这时寄存器R0 的红色输出指示灯亮，R0 寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7... L0为：00010001.- 5 -将K11(RRD)置为1，关闭R0 寄存器输出。
读R1寄存器K1、K0为01时，读R1，这时寄存器R1 的红色输出指示灯亮，R1 寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7... L0为：00100010. 将K11(RRD)置为1，关闭R1 寄存器输出。
读R2寄存器K1、K0为10时，读R2，这时寄存器R2 的红色输出指示灯亮，R2 寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7... L0为：00110011. 将K11(RRD)置为1，关闭R2 寄存器输出。
读R3寄存器K1、K0为11时，读R3 ，这时寄存器R3 的红色输出指示灯亮，R3 寄存器的数据送上数据总线。
此时数据总线指示灯L7... L0为：01000100. 将K11(RRD)置为1，关闭R3 寄存器输出。
注意观察：1.数据在K11(RRD)为0 时输出，不是沿触发，与数据打入不同。
实验3：MAR 地址寄存器，ST 堆栈寄存器，OUT输出寄存器- 6 -寄存器MAR原理图- 7 -寄存器ST 原理图- 8 -寄存器OUT原理图寄存器MAR，ST，OUT写工作波形图连接线表- 9 -将12H写入MAR寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器MAR的黄色选择指示灯亮，表明选择MAR寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据12H被写入MAR寄存器。
- 10 -K14(MAROE)为0，MAR寄存器中的地址输出，MAR 红色输出指示灯亮。
将K14(MAROE)置为1，关闭MAR输出。
将34H写入ST寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据34H置控制信号为：按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器ST 的黄色选择指示灯亮，表明选择ST 寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据34H被写入ST 寄存器。
将56H写入OUT寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据56H置控制信号为：- 11 -按住STEP 脉冲键，CK 由高变低，这时寄存器OUT 的黄色选择指示灯亮，表明选择OUT 寄存器。
放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据56H 被写入OUT寄存器。
心得体会：（一定要写）写一下自己的感受或者一些问题的进一步的思考。
不要写我学会了XXX东西之类的。
注意上述三个实验可以选择1和2或者1和3，至少两个写实验报告，实验2和3可以简写，只要根据自己的做的过程描述清楚即可，不用画表格，一定要自己写，不要抄别人的，否则实验报告按作废处理。
（以下实验报告要求相同）（下一个实验另起一页，都这样要求。
）实验二运算器实验实验目的：了解模型机中算术、逻辑运算单元的控制方法。
实验要求：利用CPTH 实验仪的K16..K23 开关做为DBUS 数据，其它开关做为控制信号，将数据写累加器A和工作寄存器W，并用开关控制ALU的运算方式，实现运算器的功能。
- 12 -实验电路：CPTH 中的运算器由一片CPLD实现，有8 种运算，通过S2，S1，S0 来选择，运算数据由寄存器A及寄存器W 给出，运算结果输出到直通门D。
连接线表- 13 -将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H置控制信号为：按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。
将33H写入W寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据33H置控制信号为：- 14 -按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器W 的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。
放开STEP 键，CK 由低变高，产生一个上升沿，数据33H 被写入W 寄存器。
置下表的控制信号，检验运算器的运算结果注意观察：运算器在加上控制信号及数据(A,W)后，立刻给出结果，不须时钟。
实验心得：实验三PC 实验实验目的：1、了解模型机中程序计数器PC的工作原理及其控制方法。
2、了解程序执行过程中顺序和跳转指令的实现方法。
- 15 -实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，实现程序计数器PC的写入及加1 功能。
实验电路：PC 是由两片74HC161构成的八位带预置记数器，预置数据来自数据总线。
记数器的输出通过74HC245（PCOE）送到地址总线。
PC 值还可以通过74HC245（PCOE_D）送回数据总线。
- 16 -PC 原理图在CPTH 中，PC+1 由PCOE 取反产生。
当RST = 0 时，PC 记数器被清0- 17 -当LDPC = 0 时，在CK的上升沿，预置数据被打入PC记数器当PC+1 = 1 时，在CK的上升沿，PC记数器加一当PCOE = 0 时，PC值送地址总线PC打入控制原理图PC 打入控制电路由一片74HC151 八选一构成(isp1016实现)。
- 18 -当ELP=1 时，LDPC=1，不允许PC被预置当ELP=0 时，LDPC 由IR3，IR2，Cy，Z确定当IR3 IR2 = 1 X 时，LDPC=0，PC 被预置当IR3 IR2 = 0 0 时，LDPC=非Cy，当Cy=1时，PC 被预置当IR3 IR2 = 0 1 时，LDPC=非Z，当Z=1 时，PC 被预置连接线表- 19 -实验1：PC 加一实验置控制信号为：按一次STEP脉冲键，CK产生一个上升沿，数据PC 被加一。
实验2：PC 打入实验二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据12H 置控制信号为：- 20 -每置控制信号后，按一下STEP键，观察PC的变化。
实验心得实验四存储器EM 实验实验目的：了解模型机中程序存储器EM 的工作原理及控制方法。
实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM 的读写操作。
实验电路：存储器EM 由一片6116RAM 构成，是用户存放程序和数据的地方。
存储器EM 通过一片74HC245 与数据总线相连。
存储器EM 的地址可选择由PC或MAR 提供。
存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。
当ICOE 为0 时，这片74HC245 输出中断指令B8。
- 21 -EM原理图连接线表- 22 -实验1：PC/MAR 输出地址选择置控制信号为：- 23 -以下存贮器EM实验均由MAR提供地址实验2：存储器EM 写实验（下面可以选择写读地址0、或者写读地址1的实验报告，偶数学号写0，奇数学号写地址1的）将地址0 写入MAR二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H置控制信号为：按STEP键, 将地址0 写入MAR将数据11H写入EM[0]二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H置控制信号为：按STEP键, 将数据11H写入EM[0]将地址1 写入MAR- 24 -二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H 置控制信号为：按STEP键, 将地址1 写入MAR将数据22H写入EM[1]二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据22H 置控制信号为：按STEP键，将数据22H写入EM[1]实验3：存储器EM 读实验将地址0 写入MAR二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H 置控制信号为：按STEP键, 将地址0 写入MAR- 25 -读EM[0]置控制信号为：EM[0]被读出：11H将地址1写入MAR二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H 置控制信号为：按STEP键，将地址0写入MAR读EM[1]置控制信号为：EM[1]被读出：22H- 26 -实验4：存储器打入IR指令寄存器/uPC实验将地址0写入MAR二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H 置控制信号为：按STEP键，将地址0写入MAR读EM[0]，写入IR及uPC置控制信号为：EM[0]被读出：11H按STEP键，将EM[0]写入IR及uPC，IR=11H，uPC=10H- 27 -将地址1写入MAR二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据01H 置控制信号为：按STEP键，将地址1写入MAR读EM[1]，写入IR及uPC置控制信号为：EM[1]被读出：22H按STEP键，将地址EM[1]写入IR及uPC，IR=22H，uPC=20H 实验心得- 28 -实验五微程序存储器uM 实验实验目的：1、了解微程序控制方式模型机的基本工作原理。