实验报告
专业:计算机科学与技术
班级:计算机科学与技术(1)班学号:201024131147
姓名:赵倩倩
课程名称:计算机组成原理
学年:2010—2011 学期1
课程类别:专业必修
试验时间:2011年11月7日
实验四:总线传输实验
一、实验目的
(1)理解总线的概念及其特性
(2)掌握总线传输控制特性
二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图)
总线传输框如图5.4-1所示,他将几种不同的设备挂至总线上,有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。
这些设备都需要三态输出控制,按照传输要求恰当有序的控制它们,就可实现总线信息传输。
基本实验要求如下:
根据挂起在总线上的几个基本条件,设计一个简单的流程;
1)输入设备将一个数打入R0寄存器。
2)输入设备将另一个数打入地址寄存器。
3)将R0寄存器中的数写入带当前的地址的寄存器中。
4)将当前地址的寄存器中的数用LE数码管显示。
三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等)
TDN-CM+或TDN-CM++教学实验系统一台
四、实验方法、步骤
1)按照图5.4-2试验接线图进行连线。
(2)实验的具体操作步骤图如图5.4-3所示。
首先应关闭所有三态门(SW-B=1,R0-B=1,LED-B=1),并将关联的信号置为LDAR=0,LDR0=0,W/R(LED)=1,W/R(LED)=1.然后参照如下操作流程,先将数据开关打入到R0中;然后继续给开关置数,拨动LDR0控制信号做0→1→0动作,产生一个上升沿将数据打入到R0中;然后继续给数据开关置数,拨动LDAR控制信号做0→1→0动作产生一个上升沿将数据打入到AR中;关闭数据开关三态门,打开R0寄存器输出控制,使寄存器输出,使寄存器处于写状态(W/R=0,CS=0),将R0中的数写到存储器中;关闭存储器片选,关闭R0寄存器输出,使存储器处于读状态(W/R=1,CS=0),打开LED片选,拨动LED的W/R控制信号1→0→1动作,产生一个上升沿将数据打入到LED中。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
打开输出三态门,在输入单元由开关给出要保存的数据00110111(37H),拨动控制信号LDR0,可将数据打入到寄存器R0中,继续给数据开关置数,这时
给出地址00000010(02H),拨动LDAR控制信号,变将数据打入了地址寄存器AR中,
之后打开R0的输出开关,将寄存器中的数据写入到02单元的存储器中,使存储器处于读状态,已读出该存储器中的数据,打开LED片选,拨动W/R信号,这时数码显示管上会显示出
37,即输入到存储器02单元保持的数据,
六、实验结果、分析和结论
总线是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统,总线包含三个基本结构:地址总线、数据总线、控制总线。
传递数据的过程是先寻址,再传递数据。
即先送一个地址信息,由寄存器根据这个地址,把微处理器要读取的数据写到总线上,微处理器再读取这个数据。
整个过程由控制总线控制。
所以每次读的数据是针对那个地址对应的寄存器操作的,写数据时一样,先寻址,再写数据,数据就写入刚才寻址时的地址对应的那个寄存器里去了。
当总线空闲(其他器件都以高阻态形式连接在总线上)且一个器件要与目的器件通信时,发起通信的器件驱动总线,发出地址和数据。
其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后,即接收总线上的数据。
发送器件完成通信,将总线让出(输出变为高阻态)。
采用总线结构不仅简化了硬件的设计、简化了系统结构,还使系统扩充性、更新性能更好。