лабораторные работы / Исследование модели четырехразрядного микроЭВМ с ручным устройством управления

Министерство общего и специального образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Кафедра УИТ

Лабораторная работа №1

Исследование модели четырехразрядного микроЭВМ с ручным устройством управления.

Выполнил студент группы УИТ - 52

Сысолятин А. С.

Проверил преподаватель

Коптенко В. И.

2000

Цель работы: исследование стандартного арифметическо-логического устройства.

Лабораторная установка состоит из блока ввода-вывода информации и платы на которой и реализовывается АЛУ.

К блоку ввода-вывода информации подключается внешний стабилизированный источник постоянного тока с напряжением 5В и максимальным потребляемым током до 0,8А. Другой разъем блока предназначен для подключения сменных плат с исследуемыми устройствами. На передней (наклонной) панели блока установлены тумблеры (SA1-SA5) и кнопки (SB1-SB3) ввода информации и задания режимов работы исследуемых устройств. Выводы всех тумблеров и кнопок, кроме SB1, подключены непосредственно к контактам разъема, предназначенного для сменной платы. Переключатели SA1-SA4, SB2 и SB3 предназначены для подачи логических сигналов с уровнями “0” (соответствует вывод замкнут на общий провод) или “1” (вывод на +5В). Тумблер SA5 подключается к разъему и поэтому может использоваться в качестве переключателя “двух сигналов в одну линию” или, наоборот, “одного сигнала на два направления”. Также на передней панели блока установлен светодиодный дисплей для индикации режимов работы, а также выходной информации исследуемого устройства. Дисплей состоит из девяти светодиодов HL1-HL9, позволяющих индицировать в 9 разрядах уровни логической “1” (светодиоды светятся) и логического “0” (не светятся) и семисегментного индикатора HG1 для индикации числа в десятичном или шестнадцатеричном кодах.

В состав платы для данной лабораторной входят:

Блок ввода данных (операндов К и В), кода операции S. Блок состоит из кнопки SB1, формирователя и счетчика. Для ввода данных (любого четырехзначного числа) нажимают необходимое число раз на кнопка SB1. Избранное число через мультиплексор может поступать в общую шину, которая подключена к информационным выхода всех оперативных регистров, а также к блоку индикации (БИ).

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ), в качестве которого использована типовое АЛУ на ИМС К155ИП3. Значения операндов К и В, а также кодов выполняемых операций S подается от соответствующих регистров, управляющий сигнал (логической или арифметическо-логической операции) – от тумблера SA4, сигнал переноса – от тумблера SA5. На индикацию (светодиод HL9) выводится сигнал переноса в старший разряд (переполнение разрядной сетки). Результат операции, выполненной АЛУ, записывается в регистр-аккумулятор, совмещенный со счетчиком блока ввода данных.

Блок оперативных регистров, в которые может быть записана необходимая информация с общей шины. Для записи этой информации на вход С соответствующего регистра подается управляющий сигнал с уровнем логической “1”.

Оперативное запоминающее устройство ОЗУ, выполненное на ИМС К155РУ2. ОЗУ емкостью 16 четырехразрядных слов. Выбор необходимого слова – адресный с помощью сигналов А4 – А1. Информация по выбранному адресу записывается с общей шины по сигналу записи W=0. Этот режим сопровождается свечением светодиода НL8. Т.к. ИМС ОЗУ имеет только инверсные выходы, то для работы с информацией в прямом коде поставлены дополнительные инверторы.

Дешифратор кода команд. В зависимости от набранного переключателями SA1-SA3 кода, при нажатии кнопки SB3 на одном из семи используемых выходов дешифратора появится сигнал с уровнем логического “0”.

В данной лабораторной работе используется карта VI-2, предназначенная для исследования стандартного АЛУ. Стандартное АЛУ типа К155ИП3 может выполнять 64 логических или арифметическо-логических операции, в зависимости от сигналов, подаваемых на управляющие входы и вход переноса.

Задание.

Составить программу арифметической операции: к 3 прибавить 8.

1. Обнуление регистров

1.2 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 010, соответствующий регистру кода операции.

1.3 Нажав на кнопку SB3 записываем 0 в регистре кода операции (запись в регистр контролируется по свечению индикатора HL4).

1.4 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 000, соответствующий регистру К.

1.5 Нажав на кнопку SB3 записываем 0 в регистре К (запись в регистр К контролируется по свечению индикатора HL2).

1.6 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 001, соответствующий регистру B.

1.7 Нажав на кнопку SB3 записываем 0 в регистре B (запись в регистр К контролируется по свечению индикатора HL3).

2 Набираем с помощью кнопки SB1 адрес операции сложения (9). (контроль за введенным адресом осуществляется по дисплею HG1).

3 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 010, соответствующий регистру кода операции.

4 Нажав на кнопку SB3 записываем адрес операции в регистр кода операции.

5 Набираем с помощью кнопки SB1 первый операнд (3), (контроль за введенным операндом осуществляется по дисплею HG1).

6 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 000, соответствующий регистру К.

7 Нажав на кнопку SB3 записываем 3 в регистре К (запись в регистр К контролируется по свечению индикатора HL2).

8 Набираем с помощью кнопки SB1 второй операнд (8), (контроль за введенным операндом осуществляется по дисплею HG1).

9 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 001, соответствующий регистру В.

10 Нажав на кнопку SB3 записываем 8 в регистре К (запись в регистр К контролируется по свечению индикатора HL3).

11 Набираем переключателями SA3, SA2, SA1 адрес 101, соответствующий регистру аккумулятора.

12 Переписываем результат вычислений в аккумулятор, нажав кнопку SB3 (запись в регистр–аккумулятор контролируется по свечению индикатора HL1).

13 Результат операций считывается с дисплея HG1.