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計算機組成原理實驗4:存盤器讀寫實驗

2021-09-01 07:53:01 軟體工程

實驗內容

一、實驗原理

存盤器是計算機的存盤部件,用于存放程式和資料,存盤器是計算機資訊存盤的核心,是計算機必不可少的部件之一,計算機就是按存放在存盤器中的程式自動有序不間斷地進行作業,

本系統從提高存盤器存盤資訊效率的角度設計資料通路,按現代計算機中最為典型的分段存盤理念把存盤器組織劃分為程式段、資料段等,由此派生了資料總線(DBus)、指令總線(IBus)、微總線(μBus)等與現代計算機設計規范相吻合的實驗環境,

實驗所用的存盤器電路原理如下圖所示,該存盤器組織由二片6116構成具有奇偶概念的十六位資訊存盤體系,該存盤體系AddBus由PC指標和AR指標分時提供,E/M控位為“1”時選通PC,反之選通AR,

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二、存盤器分類與尋址

1. 存盤器組織分類表

本系統主存盤器由兩個部分組成,詳見下表:

分類 存盤容量 尋址范圍
程式段 2K 0~7FFh
資料段 2K 0~7FFh

2. 存盤器程式段和資料段源尋址

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3. 存盤器程式段和資料段目的尋址

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三、存盤器讀寫手動搭接實驗

1. 將系統狀態設定為“手動”、“搭接”,

2. 實驗連線

連線 信號孔 接入孔 作用 有效電平
1 DRCK CLOCK 單元手動實驗狀態的時鐘來源 上升沿打入
2 W K6(M6) 總線字長:0=16位字操作,1=8位位元組操作
3 XP K7(M7) 源部件奇偶標志:0=偶尋址,1=奇尋址
4 X2 K10(M10) 源部件定義譯碼端X2 三八譯碼 八中選一 低電平有效
5 X1 K9(M9) 源部件定義譯碼端X1
6 X0 K8(M8) 源部件定義譯碼端X0
7 E/M K23(M23) 存盤器地址段定義:0=AR指標,1=PC指標
8 MWR K21(M21) 存盤器寫使能:0=存盤器寫,1=存盤器讀
9 LDAR K17(M17) AR地址暫存器寫使能 低電平有效
10 LDPC K22(M22) PC裝載與PC+1 低電平有效

3. 存盤器資料段讀寫操作

(1) 資料段寫操作(字)

在進行資料存盤器字操作時,地址線A0必須為0(偶地址),向資料段的0~0005h存盤單元寫入1122h 3344h 5566h 三組資料,以0址單元寫入資料1122h為例表述操作流程,

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按照上述操作流程完成0002~0005h單元分別寫入3344h 5566h的操作,

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(2) 資料段讀操作(字)

依次讀出資料段0~0005h單元的內容,這里以0址單元讀出為例闡述操作流程,

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執行上述流程總線單元應顯示1122h,若正確可按上述流程讀出0002~0005h單元的內容,

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4. 存盤器程式段讀寫操作

(1) 程式段位元組寫操作

① 計算機規范的取指操作均以位元組為單位,所以本實驗以位元組操作方式展開,程式段寫入必須從定義地址入手,然后再進入程式存盤器的寫入,

② PC指標是帶預置加法計數器,因此在輸入起始地址后一旦后續地址為PC+1的話就不需重裝PC,用PC+1指令完成下續地址的讀寫操作,

③ PC地址裝載寫入與PC+1寫入流程

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④ 按照上述PC裝載寫入與PC+1寫入的流程分別對0000~0001h寫入1234h,

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(2) 程式段位元組讀操作

PC地址裝載讀出及PC+1讀出流程

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按照上述PC裝載讀出與PC+1讀出的流程分別讀出0000~0001h單元內容,應為1234h,

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四、存盤器讀寫手動在線實驗

1. 將系統狀態設定為“手動”、“在線”,

2. 資料段讀寫操作

(1) 資料存盤器字寫

在進行資料存盤器字操作時,地址線A0必須為0(偶地址),向資料段的0~0005h存盤單元寫入1122h 3344h 5566h 三組資料,以0址單元寫入資料1122h為例表述操作流程,

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按照上述操作流程完成0002~0005h單元寫入3344h 5566h的操作,

(2) 資料段讀操作(字)

依次讀出資料段0~0005h單元的內容,這里以0址單元讀出為例闡述操作流程,

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執行上述流程總線單元應顯示2211h,若正確可按上述流程讀出0002~0005h單元的內容,

3. 存盤器程式段讀寫操作

(1) 程式段位元組寫操作

① 計算機規范的取指操作均以位元組為單位,所以本實驗以位元組操作方式展開,程式段寫入必須從定義地址入手,然后再進入程式存盤器的寫入,

② PC指標是帶預置加法計數器,因此在輸入起始地址后一旦后續地址為PC+1的話就不需重裝PC,用PC+1指令完成下續地址的讀寫操作,

③ PC地址裝載寫入與PC+1寫入流程

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按照上述PC裝載寫入與PC+1寫入的流程分別對0000~0003h寫入1234h 5678h,

(2) 程式段位元組讀操作

PC地址裝載讀出及PC+1讀出流程
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按照上述PC裝載讀出與PC+1讀出的流程分別讀出0000~0003h單元內容,應為1234h和5678h,

實驗報告

學院、系: 計算機學院
專業名稱: 軟體工程
學生姓名: 小何學長
指導教師: 劉亞松

一、實驗題目

存盤器讀寫手動在線實驗

(1) 資料存盤器字寫
(2) 資料段讀操作(字)

存盤器程式段讀寫操作

(1) 程式段位元組寫操作
(2) 程式段位元組讀操作

二、實驗目的與要求

熟悉和了解存盤器組織與總線組成的資料通路,
按照實驗步驟完成實驗專案,掌握存盤部件在原理計算機中的運用,

三、實驗步驟(闡述主要步驟)

1.資料段讀寫操作

資料存盤器字寫

在進行資料存盤器字操作時,地址線A0必須為0(偶地址),向資料段的0~0005h存盤單元寫入1122h、 3344h 、 5566h 三組資料,以0址單元寫入資料1122h為例表述操作流程,

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1122:

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相同流程完成0002~0005h單元寫入3344h 5566h的操作

3344:

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5566:

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資料段讀操作(字)

依次讀出資料段0~0005h單元的內容,這里以0址單元讀出為例闡述操作流程,

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執行上述流程總線單元應顯示2211h,則正確,

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2.存盤器程式段讀寫操作

程式段位元組寫操作

①計算機規范的取指操作均以位元組為單位,程式段寫入必須從定義地址入手,然后再進入程式存盤器的寫入,

②PC指標是帶預置加法計數器,因此在輸入起始地址后一旦后續地址為PC+1的話就不需重裝PC,用PC+1指令完成下續地址的讀寫操作,

③PC地址裝載寫入與PC+1寫入流程

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程式段位元組讀操作

PC地址裝載讀出及PC+1讀出流程

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四、心得體會

這次實驗干貨滿滿,我熟悉了解了存盤器組織與總線組成的資料通路,雖然一些概念還是比較抽象和難懂,相信自己今后隨著知識的增長,也能重新對這些知識再認識,淦就對了!

檔案獲取

完整版的實驗內容+實驗報告的Word檔案,可以聯系我咨詢獲取哦!
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