【机组】通用寄存器单元实验的解密与实战

发布时间:2024年01月18日

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目录

🌺一、 实验目的

🌼二、 实验内容

🌻三、 实验详情

实验1:数据输入通用寄存器

实验2:寄存器内容无进位位左移实验

实验3:寄存器内容无进位位右移实验

🍀四、 实验步骤

实验1? 数据输入通用寄存器

实验2? 寄存器内容无进位位左移实验

实验3? 寄存器内容无进位位右移实验

🌿五、 实验结果

🌷六、 实验体会

📝总结


🌺一、 实验目的

  1. 掌握寄存器组成及硬件电路;
  2. 掌握通用寄存器单元的工作原理运用。

🌼二、 实验内容

  1. 数据输入通用寄存器;
  2. 寄存器内容无进位位左移实验;
  3. 寄存器内容无进位位右移实验。

🌻三、 实验详情

实验1:数据输入通用寄存器

● 把RA-IN(8芯的盒型插座)与右板上二进制开关单元中的J01插座相连(对应二进制开关H16~H23),把RA-OUT(8芯的盒型插座)与数据总线上的DJ6相连。

● 把RACK连到脉冲单元的PLS1,把ERA、X0、X1、RA-O、M接入二进制拨动开关。(请按下表接线)。

控制信号

接入开关位号

RACK

PLS1? ? 孔

X0

H12? ? ? 孔

X1

H11? ? ? 孔

ERA

H10? ? ?孔

RA-O

H9? ? ? ?孔

M

H4? ? ? ?孔

接线图示:

● 二进制开关H16~H23作为数据输入,置42H(对应开关如下表)。

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17

H16

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

0

0

0

1

0

42H

置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

1

1

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,把42H打入通用寄存器。

●此时数据总线上的指示灯IDB0~IDB7 应该显示为42H。由于通用寄存器内容不为0,所以LED(ZD)灯灭。


实验2:寄存器内容无进位位左移实验

● 按照实验1数据输入的方法把数据42H打入通用寄存器中,数据总线上显示42H。实现左移功能,置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

0

1

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,使通用寄存器中的值左移。

● 此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7 应该显示为84H。由于通用寄存器内容不为0,所以ZD(LED)灯灭。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,使通用寄存器中的值左移,此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为09H。若一直按PLS1,在总线上将看见数据循环左移的现象。


实验3:寄存器内容无进位位右移实验

● 按照实验1数据输入的方法把数据42H打入通用寄存器中,数据总线上显示42H。实现右移功能,置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

1

0

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,使通用寄存器中的值右移。

● 此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7 应该显示为21H。由于通用寄存器内容不为0,所以ZD(LED)灯灭。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,使通用寄存器中的值右移,此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为90H。若一直按PLS1,在总线上将看见数据循环左移的现象。

附:通用寄存器的逻辑

通用寄存器(8位并入并出移位寄存器)

CLR

X1?? X0

CLK

SL? SR

QA~AH

0

X??? X

X

X?? X

全 0

1

X??? X

0

X?? X

保持不变

1

1???? 1

上升沿

X?? X

并行接数A~H

1

0???? 1

上升沿

X?? 0

右移 移入0

1

0???? 1

上升沿

X?? 1

右移 移入1

1

1???? 0

上升沿

0?? X

左移 移入0

1

1???? 0

上升沿

1?? X

左移 移入1


🍀四、 实验步骤

实验1? 数据输入通用寄存器

(1)step1:把RA-IN、RA-OUT分别与二进制开关单元JO1和总线DJ6相连,并把DACK使用连接线接到脉冲单元的PLS1上,具体接线如表1。

表1

控制信号

接入开关位号

RACK

PLS1

X0

H12

X1

?H11

ERA

?H10

RA-0

H9

M

H4

(2)step2:二进制开关H16至H23作为数据输入,置42H(对应开关如表2)。

表2

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17

H16

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

0

0

0

1

0

42H

置各控制信号如表3.

表3

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

1

1

0

0

1

(3)step3:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,把42H打入通过寄存器中,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为42H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。


实验2? 寄存器内容无进位位左移实验

(1)step1:在实验1基础上,置各信号如表4。

表4

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

0

1

0

0

1

(2)step2:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为84H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。

(3)step3:启动机箱的运行键,再次按下PLS1脉冲按键,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为09H,若一直按PLS1,可发现数据循环左移现象(通过灯的变化判断)。


实验3? 寄存器内容无进位位右移实验

(1)step1:在实验1基础上,置各信号如表5。

表5

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

1

0

0

0

1

(2)step2:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为21H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。

(3)step3:启动机箱的运行键,再次按下PLS1脉冲按键,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为90H,若一直按PLS1,可发现数据循环右移现象(通过灯的变化判断)。


🌿五、 实验结果

实验1? 数据输入通用寄存器

实验2? 寄存器内容无进位位左移实验

实验3? 寄存器内容无进位位右移实验


🌷六、 实验体会

  1. 通过使用通用寄存器实现置42H,完成数据左移和右移功能,我明白了通用寄存器的硬件工作原理,以及通用寄存器的组成。
  2. 通过完成不带进位移位实验,最初在机箱实验并未发现数据总线的灯的变化,其中灯始终全亮但在IDB0-IDB7的LED显示灯变化正确,在按下停止按钮并重新运行时,可发现数据总线灯的变化,原因在于设备反应可能因为年代原因较为迟钝。
  3. 对于实验三,在键入42H后(即第一次实验基础上)设置信号如表5,按下PLS1按键后并未由42H变为21H而是84H,连续三遍实验结果一致,但在其他机箱操作显示正确,所以正确的机箱设备也是实验成功的重要因素。

📝总结

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文章来源:https://blog.csdn.net/m0_57532432/article/details/135515569
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