计算机科学与技术系

实 验 报 告

专业名称 计算机科学与技术

课程名称 计算机组成原理

项目名称 具有基本输入输出功能的总线接口实验 班 级 15计科专升本

学 号 1504081001 姓 名 胡宇帆

同组人员 无

实验日期 2015/10/22

一、实验目的与要求

1、理解总线的概念及其特性。

2、掌握控制总线的功能及应用。

二、实验逻辑原理图与分析

2.1 画实验逻辑原理图

图 1-1 I/O 地址译码原理图

图 1-2 读写控制逻辑

图1-3 总线传输实验框图

2.2 逻辑原理图分析 由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中，外部总线分为数据总线、地址总线、和控制总线，分别为外设提供上述信号。外部总线和CPU 内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。由地址总线的高位进行译码，系统的I/O地址译码原理见图1-1（在地址总线单元）。由于使用A6、A7进行译码,I/O地址空间被分为四个区，如表1-1所示。

为了实现对于MEM和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得CPU能控制MEM和I/O设备的读写，实验中的读写控制逻辑如图1-2 所示，由于T3的参与，可以保证写脉宽与T3一致，T3由时序单元的TS3给出。IOM用来选择是对I/O设备还是对MEM进行读写操作，IOM=1时对I/O设备进行读写操作，IOM=0时对MEM进行读写操作。RD=1时为读，WR=1时为写。

三、 数据通路图及分析 (画出数据通路图并作出分析)

1、输入设备将11H打入R0寄存器

2、将R0中的数据11H打入存储器01H单元

3、将当前地址的存储器中的数据写入到R0寄存器中

4、将R0寄存器中的数用LED数码管显示

四、实验数据和结果分析

4.1 实验结果数据如图所示

4.2 结果数据分析

1.将IN单元数据写入RO IN 00010001

K7=1

K6=1

WR\RD\IOM=011

LDAR=0

2.将IN单元数据写入AR

IN 00000001

K7=1

K6=0

WR\RD\IOM=011

LDAR=1

3.将RO中的数据写入MEM

K7=0

K6=0

WR\RD\IOM=100

LDAR=0

4.将IN单元数据写入AR

IN 00000001

K7=1

K6=0

WR\RD\IOM=011

LDAR=1

5.将MEM中的数据写入RO

K7=1

K6=1

WR\RD\IOM=010

LDAR=0

6.将RO中的数据写入OUT单元

K7=0

K6=0

WR\RD\IOM=101

LDAR=0

五、实验问题分析、思考题与小结

1、 存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，因此需要外部总线提供数据信 号、地址信号 以及控制信号。

2、外部总线和 CPU 内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。 而地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。

3、为了实现对于 MEM 和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得 CPU 能控制 MEM和 I/O 设备的读写

4、WR=0，RD=1，IOM=0时，表示存储器读功能信号有效。 WR=1，RD=0，IOM=0 连续按动开关ST，当指示灯显示为 T3 时刻时，表示存储器写功能信号有效。 WR=0，RD=1，IOM=1时，表示 I/O 读功能信号有效。 WR=1，RD=0，IOM=1时，观察扩展单元数据指示灯，指示灯显示为 T3 时刻时，表示 I/O 写功能信号有效

5、在接线时为了方便，可将管脚接到 CON 单元闲置的开关上，若开关打到 1，等效于接到VCC；若开关打到0，等效于接到GND。

六、其它

得分（百分制）

实验报告分析评价

第二篇：《组成原理》实验报告-2

贵州大学 计算机科学与信息学院

计算机科学与技术系  实验报告纸