實驗內容
一、實驗原理
指令總線（IBUS）作為傳遞指令信息的通道是連接指令部件的鈕帶，如下圖所示，在取指操作中指令信息由主存流向指令寄存器IR和指令譯碼器ID，若取操作數也可經三態門流向數據總線，指令總線（IBUS）也是主存及IR與數據總線之間的互遞通路，在主存讀寫周期與數據總線雙向交換信息，在通用寄存器或內存尋址操作中透過數據總線單向傳遞地址信息。
二、數據通路
三、部件特點
1. 指令寄存器IR
上圖所示的IR框由2片74LS574鎖存器構成16位指令寄存器，主要用於存放指令所規定的尋址方式，它的輸入端經指令總線（IBUS）分別與主存和數據總線構成取數通路。其鎖存輸出端編碼產生通用寄存器地址，並指定由IR15~IR8提供內存地址。
2. 指令編譯器ID
上圖所示的ID框由指令編譯電路（CPLD）構成11位微地址寄存器，主要用於存放指令排序器所定義的指令起始微地址（亦可稱為指令的微程序入口地址）。ID的輸入端經指令總線（IBUS）分別與主存和數據總線構成取數通路。其三態輸出端經微總線（uBUS）單向流入微程序計數器的輸入端口，在時序電路的控制下形成與當前指令相對應的微程序入口地址。
四、 指令總線手動在線實驗
1、將系統狀態設置為“手動”、“在線”。
2、指令寄存器IR字打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR置數，操作步驟如下：
3、指令寄存器IR偶字節打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR置數，操作步驟如下：
4、指令寄存器IR奇字節打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR置數，操作步驟如下：
五、 指令總線手動搭接在線實驗
1、將系統狀態設置為“手動”、“搭接”。
2、IR操作方式
IR指令寄存器寫入
3、實驗連線
4、指令寄存器IR字打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR置數，具體操作步驟如下：
5、指令寄存器IR偶字節打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR偶址置數，操作步驟如下：
6、指令寄存器IR奇字節打入
撥動“I/O輸入輸出單元”開關向指令寄存器IR奇址置數，操作步驟如下：
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
十六位機運算器實驗
二、實驗目的與要求
實驗目的
掌握十六位機字與字節運算的數據傳輸格式，驗證運算功能發生器及進位控制的組合功能。
實驗要求
完成算術、邏輯、移位運算實驗，熟悉ALU運算控制位的運用。
三、實驗步驟（闡述主要步驟）
將0008H寫入AH寄存器，然后完成AH寄存器移位運算
在給定AX=6655h、BX=AA77h的情況下，改變運算器的功能設置，觀察運算器的輸出，填入下頁表格中，並和理論分析進行比較、驗證。
| 運算控制 | 運算表達式 | M | S2 | S1 | S0 | AX | BX | 運算結果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 帶進位算術加 | A+B+C（進位） | 0 | 0 | 0 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(10CC) |
| 帶借位算術減 | A-B-C | 0 | 0 | 0 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(BBDE) |
| 帶進位左移 | RLC A | 0 | 0 | 1 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(CCAA) |
| 帶進位右移 | RRC A | 0 | 0 | 1 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(332A) |
| 算術加 | A+B | 0 | 1 | 0 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(10CC) |
| 算術減 | A-B | 0 | 1 | 0 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(BBDE) |
| 左移 | RL A | 0 | 1 | 1 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(CCAA) |
| 右移 | RR A | 0 | 1 | 1 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(B32A) |
| 取BX值 | B | 1 | 0 | 0 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(AA77) |
| AX取反 | NOT A | 1 | 0 | 0 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(99AA) |
| AX減1 | A-1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(6654) |
| 清零 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(0000) |
| 邏輯或 | A OR B | 1 | 1 | 0 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(EE77) |
| 邏輯與 | A AND B | 1 | 1 | 0 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(2255) |
| AX加1 | A+1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 6655 | AA77 | FUN=(6656) |
| 取AX值 | A | 1 | 1 | 1 | 1 | 6655 | AA77 | FUN=(6655) |
案例：
四、心得體會
本節課學習了並掌握十六位機字與字節運算的數據傳輸格式，驗證運算功能發生器及進位控制的組合功能。同時完成算術、邏輯、移位運算實驗，熟悉ALU運算控制位的運用。雖然操作有點麻煩，但還是堅持完成並驗證了其原理，自己的動手能力有所增強，還學到了知識，真開心啊！
文檔獲取
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