第5章 总线与微命令实验
5.1实验目的
(1)理解总线的概念和作用。
(2)连接运算器与存储器,熟悉计算机的数据通路。
(3)理解微命令与微操作的概念。
5.2实验要求
(1)做好实验预习,在实验之前填好表3-3,读懂实验电路图,熟悉实验元器件的功能特性和使用方法。
(2)按照实验内容与步骤的要求进行实验,对预习时填写好的微命令进行验证与调试,遇到问题请冷静、独立思考,认真仔细地完成实验。
(3)写出实验报告。
5.3实验电路
本实验使用的主要元器件有:4位算术逻辑运算单元74LS181,8位数据锁存器74LS273,三态输出的总线收发器74LS245,2K×8静态随机存储器6116,时序发生器,与非门、与门、开关、指示灯等。
5.4实验原理
实路所用数据通路如图 2 所示,数据开关、数据显示灯、运算器、存储器通过总线相连,数据开关 (SW7~ SW0) 用于设置数据或地址,数据和地址经三态门发送至总线。DR1 和DR2 从总线上接受数据并传送到ALU进行运算,运算结果经三态门送回至总线。地址寄存器AR从总线上获取地址并送至存储器,存储器按地址进行读写,将读出的数据发送至总线,或者从总线输入数据并写入。数据显示灯与总线相连,流经总线的所有数据和地址都将在数据灯上显示。
5.5实验内容与步骤
3.6 思考与分析
1、总线的功能是什么?按连接部件可以分为几类?此实验中的总线属于哪一类?
总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束。按连接部件可以分为片内总线、系统总线和通信总线。此实验中的总线属于系统总线。
2、单总线结构有什么特点?多总线结构相对于单总线结构有什么优势?
单总线结构的优点是控制简单方便,扩充方便。双总线结构又分为面向CPU的双总线结构和面向存储器的双总线结构。将较低的I/O设备从单总线上分离出来,实现存储总线和I/O总线分离。提高了I/O设备的性能,使其更快地响应命令,提高系统吞吐量。
3、什么是微命令? 什么是微操作?它们与各功能芯片如74LS181、6116有什么关系?
微命令就是控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令。
微操作是相对于指令完成的功能而言的,指的是一个部件能够完成的基本操作,也是最小的具有独立意义的操作。
微命令与各功能芯片之间是控制与被控制的关系。微操作是各功能芯片能够完成的最基本的操作。