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1、.成绩：实 验 报 告课程名称：计算机组成原理实验项目：寄存器的原理及操作姓 名：专 业：计算机科学与技术班 级：学 号：计算机科学与技术学院实验教学中心20 16 年 6 月 20 日；.实验项目名称： 寄存器的原理及操作 一、实验目的1. 了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法。2. 了解模型机中寄存器组R0.R3结构、工作原理及其控制方法。3. 了解模型机中地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT寄存器结构、工作原理及其控制方法。二、实验内容1、A、W寄存器：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A
2、，W。2、R0、R1、R2、R3寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，对数据寄存器组R0.R3进行读写。3、MAR、ST、OUT寄存器：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。三、实验用设备仪器及材料伟福 COP2000系列 计算机组成原理实验系统四、实验原理及接线实验1：A，W 寄存器实验实验 2：R0，R1，R2，R3寄存器实验实验 3：MAR地址寄存器，ST 堆栈寄存器，OUT输出寄存器MAR为存储器地址寄存器，其功能
3、是存储操作数在内存中的地址, 信号MAREN的功能是将数据总线DBUS上数据MAR，信号MAROE的功能是将MAR的值送到地址总线ABUS上ST堆栈寄存器的作用，是出现中断或子程序调用时，保存断点处PC的值，以便中断或子程序结束时，能继续执行原程序。图中，信号STEN的作用是将数据总线DBUS上数据存入堆栈寄存器ST中五、实验操作步骤实验1：A，W 寄存器实验将55H写入A寄存器二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据55H按住CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，
4、数据55H被写入 A寄存器。 将66H写入W寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据66H按住CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器W的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开 CLOCK 键，CLOCK 由低变高，产生一个上升沿，数据 66H 被写入 W 寄存器。 实验 2：R0，R1，R2，R3寄存器实验将11H写入R0 寄存器二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据11H置控制信号为：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 R0 的黄色选择指示灯亮，表明选择R0 寄存器。放开CLOCK 键，CLOCK由
5、低变高，产生一个上升沿，数据11H被写入R0寄存器。 将22H写入R1 寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据22H置控制信号为：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 R1 的黄色选择指示灯亮，表明选择R1 寄存器。放开CLOCK 键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据22H被写入R1寄存器。 将33H写入R2 寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据33H置控制信号为：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 R2 的黄色选择指示灯亮，表明选择R2 寄存器。放开CLOCK 键，CLOC
6、K由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入R2寄存器。 将44H写入R3 寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据44H置控制信号为：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 R3 的黄色选择指示灯亮，表明选择R3 寄存器。放开CLOCK 键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据44H被写入R3寄存器。 读R0 寄存器 置控制信号为：这时寄存器R0 的红色输出指示灯亮，R0 寄存器的数据送上数据总线。此时液晶显示 DBUS: 11 00010001. 将K11(RRD)置为1, 关闭R0 寄存器输出. 读R1 寄存器 置控制信号为：0 1
7、0 1 这时寄存器R1 的红色输出指示灯亮，R1 寄存器的数据送上数据总线。此时液晶显示 DBUS: 22 00100010. 将K11(RRD)置为 1, 关闭R1 寄存器输出. 读R2 寄存器 置控制信号为：这时寄存器R2 的红色输出指示灯亮，R2 寄存器的数据送上数据总线。此时液晶显示 DBUS: 33 00110011. 将 K11(RRD)置为1, 关闭 R2 寄存器输出. 读R3 寄存器 置控制信号为：这时寄存器R3 的红色输出指示灯亮，R3 寄存器的数据送上数据总线。此时液晶显示 DBUS: 44 01000100. 将K11(RRD)置为 1, 关闭R3 寄存器输出. 实验 3
8、：MAR地址寄存器，ST 堆栈寄存器，OUT输出寄存器将12H写入MAR寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据12H置控制信号为： 按住CLOCK 脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器MAR 的黄色选择指示灯亮，表明选择MAR寄存器。放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据12H 被写入MAR寄存器。 K14(MAROE)为0, MAR寄存器中的地址输出. MAR 红色输出指示灯亮. 将K14(MAROE)置为 1. 关闭MAR 输出. 将34H写入ST 寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据34H置控制信号为
9、：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 ST 的黄色选择指示灯亮，表明选择ST 寄存器。放开CLOCK 键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据34H被写入ST 寄存器。 将56H写入OUT寄存器 二进制开关K23-K16 用于DBUS7:0的数据输入，置数据56H置控制信号为：按住 CLOCK 脉冲键，CLOCK 由高变低，这时寄存器 OUT 的黄色选择指示灯亮，表明选择 OUT 寄存器。放开 CLOCK 键，CLOCK 由低变高，产生一个上升沿，数据 56H 被写入OUT 寄存器。 六、实验结果分析寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模
10、型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。COP2000用74HC574来构成寄存器。74HC574的功能如下：说明： 1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中 2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据将55H写入A寄存器(1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 （2）在 AEN=0 CLK上升沿 数据送送入A寄存器 WEN=1 将11H写入R0寄存器 (1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) RRD=1 RWR=0 CLK上升沿 SB=0 R0寄存器 SA=0将22H写入R1寄存器 (1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) RRD=1 RWR=0 CLK上升沿 SB=1 R0寄存器 SA=0将11H用R0寄存器读出 RRD=0 RWR=1 SB=0 数据送到数据总线（液晶显示） SA=0将55H写入MAR寄存器 (1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) MAROE=0(K14) MAREN=0(K15) CLK上升沿 STEN=1(K12) MAR寄存器 OUTEN=1(K13)
