實驗內容
一、實驗原理
系統數據總線作為計算機傳遞信息的通道是連接各個功能部件的紐帶，在計算機中起着至關重要的作用。模型機的工作過程就是計算機各個功能部件之間的信息，通過數據總線不斷有序流動的過程。
1.字與字節體系
本系統總線寬度為十六位，設有字長控位“W”，當W=0，由源尋址的奇偶性決定當前總線寬度，源尋址為偶時其總線寬度為十六位；當源尋址為奇或W=1時，總線寬度為八位，形成如圖所示的奇（八位）與偶（八位）互通的字節總線。
2.源奇偶的運用
如圖所示，以字節為基准把十六位數據總線划分奇與偶倆路八位總線，其中“D15~D8”稱為“奇總線”，“D7~D0”稱為“偶總線”；在字節傳遞中由於總線的互通，形成“奇送偶”或“偶送奇”的八位字節總線，其使能端定義為低電平選通，邏輯表達式為：
G偶（偶字節使能）= !W（字長）# XP（源奇偶）
G奇（奇字節使能）= !XP（源奇偶）
從上倆式可知，圖3-4所示的奇偶總線由字長“W”和源奇偶“XP”動態呈現以下三狀態：
⑴ W=0時遇XP=0，由於G偶與G奇都為“1”，形成“D15~D0”十六位字總線源。
⑵ W=1時遇XP=0，由於G偶為“0”，G奇 為“1”，形成“偶送奇”八位字節總線源。
⑶ 遇XP=1時，G奇為“0”，G偶為“1”，無條件形成“奇送偶”八位字節總線源。
3.目的奇偶的運用
在目的尋址中亦由字長控位“W”與目的地址的奇偶性OP動態定義當前目的字長。在W=0又遇目的地址為偶時，其目的傳遞為字操作，否則均為字節傳遞，其邏輯表達式為：
!O（偶字節）= !OP（目的奇偶）
!O（奇字節）= !W（字長）# OP（目的奇偶）
上述倆式表明，由字長“W”和目的地址奇偶“OP”動態產生以下三種目的尋址操作
⑴ W=0時遇OP=0，O（偶字節）與O（奇字節）均為“0”，執行以當前目的偶址為目標的字傳遞。
⑵ W=1時遇OP=0， O（偶字節）=“0”、O（奇字節）=“1”,執行以當前目的偶址為目標的字節傳遞。
⑶ OP=1時， O（奇字節）=“0”、O（偶字節）=“1”，無條件執行以當前目的奇址為目標的字節傳遞。
注釋：
！“非”運算符
# “或”運算符
4.數據傳遞規則
系統在十六位原理計算機的字操作中動態地融入了字節操作的過程，其源奇偶映射總線寬度，而目的奇偶則制約傳遞長度。系統在十六位原理計算機的字節操作中運用總線互聯機制，以源址的奇偶性形成“奇遞偶”或“偶遞奇”兩者互通的八位字節總線。
說明：上表中“XP”與“OP”僅為原理計算機特定的專用寄存器奇偶標志，適用於AX、BX、SP及I/O的尋址場合；在存儲器尋址中應以地址線“A0”為奇偶；在通用寄存器尋址中應從指令格式中所定義的“源與目的”字段動態索取奇偶標志。
二、數據傳遞實驗
1.十六位數據傳送（字傳遞）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100，亮燈為0），總線規則設為字傳遞（W XP OP=000），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器，操作步驟如下：
2.低位到低位（偶送偶）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為偶送偶（W XP OP=100），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器，操作步驟如下：
3.低位到高位（偶送奇）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為偶送奇（W XP OP=101），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器，操作步驟如下：
4.高位到低位（奇送偶）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為奇送偶（W XP OP=110），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器，操作步驟如下：
5.高位到高位（奇送奇）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為奇送奇（W XP OP=111），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器，操作步驟如下：
6.將工作模式切換到“手動”，“搭接”，按照下表連線進行連線，重復1-5步驟。
| 連線 | 信號孔 | 接入孔 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 1 | DRCK | CLOCK | 單元手動實驗狀態的時鍾來源 |
| 2 | W | K6(M6) | 總線字長：0=16位字操作，1=8位字節操作 |
| 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 |
| 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 | OP | K16(M16) | 目標部件奇偶標志：0=偶尋址，1=奇尋址 |
實驗報告
| 學院、系： | 計算機學院 |
|---|---|
| 專業名稱： | 軟件工程 |
| 學生姓名： | 小何學長 |
| 指導教師： | 劉亞松 |
一、實驗題目
1.十六位數據傳送（字傳遞）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100，亮燈為0），總線規則設為字傳遞（W XP OP=000），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器
2.低位到低位（偶送偶）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為偶送偶（W XP OP=100），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器
3.低位到高位（偶送奇）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為偶送奇（W XP OP=101），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器
4.高位到低位（奇送偶）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為奇送偶（W XP OP=110），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器
5.高位到高位（奇送奇）
設置數據來源為I/O單元（X2 X1 X0=100），總線規則設為奇送奇（W XP OP=111），數據目標為AX（o2 o1 o0=100），將I/O單元內容通過數據總線傳遞到AX寄存器
6.將工作模式切換到“手動”，“搭接”，按照下表連線進行連線，重復1-5步驟。
| 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鍾來源 | 下降沿打入 |
| 2 | W | K6(M6) | 總線字長：0=16位字操作，1=8位字節操作 | |
| 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 | OP | K16(M16) | 目標部件奇偶標志：0=偶尋址，1=奇尋址 | |
| 8 | AXW | K17(M17) | AX運算寄存器寫使能，本例定義到M17位 | 低電平有效 |
二、實驗目的與要求
實驗目的
1.熟悉和了解總線的數據通路、雙向互遞原理及尋址方式與運用規則。
2.掌握十六位數據總線中“字”與“字節”操作方法及源與目的奇偶效應。
實驗要求
通過總線的數據傳遞實驗，建立“奇偶”概念，領會字尋址中對字節操作的動態定義。
三、實驗步驟（闡述主要步驟）
實驗一
1.首先將數據來源，即調解控制I/O單元，使得K10~k6=10000(亮燈為0)
2.然后通過調解控制單元置數，使得K19~K16=1000
3.按下單拍按鈕，使得數據送到AX中
實驗二
1.首先將數據來源，即調解控制I/O單元，使得K10~k6=10001
2.然后通過調解控制單元置數，使得K19~K16=1000
3.按下單拍按鈕，使得數據送到AX中
四、實驗結論
系統在十六位原理計算機的字操作中動態地融入了字節操作的過程，其源奇偶映射總線寬度，而目的奇偶則制約傳遞長度。系統在十六位原理計算機的字節操作中運用總線互聯機制，以源址的奇偶性形成“奇遞偶”或“偶遞奇”兩者互通的八位字節總線。
以字節為基准把十六位數據總線划分奇與偶倆路八位總線，其中“D15~D8”稱為“奇總線”，“D7~D0”稱為“偶總線”；在字節傳遞中由於總線的互通，形成“奇送偶”或“偶送奇”的八位字節總線，其使能端定義為低電平選通，邏輯表達式為：
G偶（偶字節使能）= !W（字長）# XP（源奇偶）
G奇（奇字節使能）= !XP（源奇偶）
W=0時遇XP=0，由於G偶與G奇都為“1”，形成“D15~D0”十六位字總線源。
W=1時遇XP=0，由於G偶為“0”，G奇 為“1”，形成“偶送奇”八位字節總線源。
遇XP=1時，G奇為“0”，G偶為“1”，無條件形成“奇送偶”八位字節總線源。
在目的尋址中亦由字長控位“W”與目的地址的奇偶性OP動態定義當前目的字長。在W=0又遇目的地址為偶時，其目的傳遞為字操作，否則均為字節傳遞，其邏輯表達式為：
!O（偶字節）= !OP（目的奇偶）
!O（奇字節）= !W（字長）# OP（目的奇偶）
W=0時遇OP=0，O（偶字節）與O（奇字節）均為“0”，執行以當前目的偶址為目標的字傳遞。
W=1時遇OP=0， O（偶字節）=“0”、O（奇字節）=“1”,執行以當前目的偶址為目標的字節傳遞。
OP=1時， O（奇字節）=“0”、O（偶字節）=“1”，無條件執行以當前目的奇址為目標的字節傳遞。
五、心得體會
通過這次實驗，增強了我對數據傳送規則的理解，以及理解了十六位數據總線中“字”與“字節”操作方法及源與目的奇偶效應，此外，對總線的數據通路、雙向互遞原理及尋址方式與運用規則也有了一定的認識和理解，雖然對概念的理解還是有一點陌生，抽象的知識還沒完全消化，但是我希望自己今后還能花時間再來回顧理解，真正掌握這些知識點！
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