Лабораторная работа № 7 Исследование оперативного запоминающего устройства, мультиплексорного способа организации общей шины и модели четырехразрядной микроЭвм с ручным устройством управления.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Изучить и исследовать оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

2. Изучить и исследовать модель четырехразрядной микроЭВМ с ручным устройством управления

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ:

Работа выполняется на плате П6 с технологическими картами VI-3, VI-2.

Схема VI-2 предназначена для исследования модели микропроцессора с встроенным ОЗУ и мультиплексированием общей шины.

В состав исследуемой микроЭВМ входят:

- устройство ввода данных и сигналов управления (SA1 – SA5, SB1 – SB3);

- процессор на элементах D1, D5 – D10 со структурой, типичной для малоразрядных микропроцессоров;

- оперативное запоминающее устройство (D4);

- шина процессора с мультиплексорным управлением (D2);

- устройство вывода данных (светодиодный дисплей).

Список операций, выплнняемых АЛУ, и соответствующие им коды приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Таблица входных кодов и выполняемых операций

№ п/п	Код операции							Операция (сигнал на выходе)	Тип операции
	Р0 6	М 5	S4 4	S3 3	S2 2	S1 1	код «16»
0	1	1	0	0	1	1	3	0 0 0 0	присвоение или логические операции над одним операндом
1	1	1	1	1	0	0	С	1 1 1 1
2	1	1	1	1	1	1	F	A
3	1	1	0	0	0	0	0	Ā
4	1	1	1	0	1	0	А	В
5	1	1	0	1	0	1	5
6	1	1	1	1	1	0	E		логические операции над двумя переменными
7	1	1	0	0	0	1	1
8	1	1	1	0	1	1	B
9	1	1	0	1	0	0	4
А	1	1	0	1	1	0	6
В	1	1	1	0	0	1	9
С	1	0	1	0	0	1	9	A + B	арифметичес-кие операции
D	0	0	0	1	1	0	6	A - B
E	1	0	1	1	0	0	C	A + A
F	1	0	1	1	1	1	F	A - 1

Схема VI-3 предназначена для исследования ОЗУ и мультиплексного способа организации общей шины. Является упрощенным вариантом схемы VI-2, в которой исключено АЛУ и сопровождающие его регистры. При работе со схемой VI-3 соблюдается следующая последовательность операций:

1. Ввод данных в любое устройство схемы осуществляется при помощи счетчика (D10) и кнопки SB1.

2. Для контроля над введенными данными их надо передать на общую шину. Эта передача осуществляется при помощи адресно-управляемого мультиплексора (D2). При А = 0 (устанавливается кнопкой SB2, контролируется HL1) общая шина «захватывается» счетчиком D10. Число, поступившее на общую шину, индицируется блоком индикации БИ в шестнадцатиричном коде и одновременно поступает на входы данных ОЗУ (D4) и регистра адреса ОЗУ (D8).

3. В зависимости от того, чем является введенное число (адресом ячейки ОЗУ или данными, подлежащими записи в ОЗУ), тумблерами SA3, SA2, SA1 набирается код соответствующего устройства (011 – регистр алреса или 110 – ОЗУ). Затем по нажатию кнопки SB3 производится запись числа, находящегося на общей шине в регистр адреса (D8, контролируется HL2) или по ранее установленному адресу в соответствующую ячейку ОЗУ (D4, контролируется HL3).

4. Для считывания чисел, записанных в ОЗУ, кнопкой SB1 набирают адрес ячейки, подлежащей считыванию (А = 0, HL1 – не светится, адрес контролирует БИ). Затем при SA3, SA2, SA1 = 011 нажатием кнопки SB3 переписывают адрес в RG-А (D8) и после этого по нажатию кнопки SB2 при помощи мультиплексора D2 (А=1, HL1 – светится) передают на общую шину и БИ информацию из ОЗУ.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:

1. Зарисуйте в тетради принципиальную схему для исследования ОЗУ.

2. Зарисуйте в тетради функциональные схемы различных типов адресно-управляемых ОЗУ.

3. Зарисуйте в тетради внутреннюю структуру ИМС типа К155РУ2.

4. Установите на стенде карту VI-3.

5. Запишите в первые пять и последние три ячейки информацию, заданную преподавателем, в шестнадцатиричном коде.

6. Считайте записанную информацию.

7. Измените на стенде карту на VI-2.

8. Разработайте алгоритм и составьте программу в машинных кодах (операции с SA1 – SA5 и SB1 – SB3) для выполнения несложных действий (не менее 5 действий) над четырехразрядными числами с обязательным использованием промежуточных результатов, заносимых в ОЗУ. Диапазон исходных чисел, число и характер выполняемых операций должны ограничиваться сверху, чтобы не вызвать переполнения разрядной сетки. Любой промежуточный результат не должен быть больше F₍₁₆₎, а окончательный 1F₍₁₆₎ (при арифметических операциях).

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ:

1. Знать основные характеристики ОЗУ «больших» и персональных ЭВМ.

2. Знать особенности ячеек статической и динамической памяти.

3. Знать основные возможности наращивания ОЗУ. (Схемы с открытым коллектором и третьим состоянием выхода).

4. Знать особенности организации обмена данными между несколькими устройствами при помощи мультиплексирования общей шины.

5. Знать назначение всех узлов операционного блока.

6. В чем заключается сущность режима хранения информации в запоминающих устройствах?

7. Привести примеры использования микроЭВМ в бытовой технике.