【机组】通用寄存器单元实验的解密与实战

2024-01-18 14:28

本文主要是介绍【机组】通用寄存器单元实验的解密与实战,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

🌈个人主页:Sarapines Programmer
🔥 系列专栏:《机组 | 模块单元实验》
⏰诗赋清音:云生高巅梦远游, 星光点缀碧海愁。 山川深邃情难晤, 剑气凌云志自修。

目录

🌺一、 实验目的

🌼二、 实验内容

🌻三、 实验详情

实验1:数据输入通用寄存器

实验2:寄存器内容无进位位左移实验

实验3:寄存器内容无进位位右移实验

🍀四、 实验步骤

实验1  数据输入通用寄存器

实验2  寄存器内容无进位位左移实验

实验3  寄存器内容无进位位右移实验

🌿五、 实验结果

🌷六、 实验体会

📝总结


🌺一、 实验目的

  1. 掌握寄存器组成及硬件电路;
  2. 掌握通用寄存器单元的工作原理运用。

🌼二、 实验内容

  1. 数据输入通用寄存器;
  2. 寄存器内容无进位位左移实验;
  3. 寄存器内容无进位位右移实验。

🌻三、 实验详情

实验1:数据输入通用寄存器

● 把RA-IN(8芯的盒型插座)与右板上二进制开关单元中的J01插座相连(对应二进制开关H16~H23),把RA-OUT(8芯的盒型插座)与数据总线上的DJ6相连。

● 把RACK连到脉冲单元的PLS1,把ERA、X0、X1、RA-O、M接入二进制拨动开关。(请按下表接线)。

控制信号

接入开关位号

RACK

PLS1    孔

X0

H12      孔

X1

H11      孔

ERA

H10     孔

RA-O

H9       孔

M

H4       孔

接线图示:

● 二进制开关H16~H23作为数据输入,置42H(对应开关如下表)。

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17

H16

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

0

0

0

1

0

42H

置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

1

1

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,把42H打入通用寄存器。

●此时数据总线上的指示灯IDB0~IDB7 应该显示为42H。由于通用寄存器内容不为0,所以LED(ZD)灯灭。


实验2:寄存器内容无进位位左移实验

● 按照实验1数据输入的方法把数据42H打入通用寄存器中,数据总线上显示42H。实现左移功能,置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

0

1

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,使通用寄存器中的值左移。

● 此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7 应该显示为84H。由于通用寄存器内容不为0,所以ZD(LED)灯灭。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,使通用寄存器中的值左移,此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为09H。若一直按PLS1,在总线上将看见数据循环左移的现象。


实验3:寄存器内容无进位位右移实验

● 按照实验1数据输入的方法把数据42H打入通用寄存器中,数据总线上显示42H。实现右移功能,置各控制信号如下:

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-O

M

1

0

0

0

1

● 按启停单元中的运行按钮,置实验平台为运行状态。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,在RACK上产生一个上升沿,使通用寄存器中的值右移。

● 此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7 应该显示为21H。由于通用寄存器内容不为0,所以ZD(LED)灯灭。

● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键,使通用寄存器中的值右移,此时数据总线上的LED指示灯IDB0~IDB7应该显示为90H。若一直按PLS1,在总线上将看见数据循环左移的现象。

附:通用寄存器的逻辑

通用寄存器(8位并入并出移位寄存器)

CLR

X1   X0

CLK

SL  SR

QA~AH

0

X    X

X

X   X

全 0

1

X    X

0

X   X

保持不变

1

1     1

上升沿

X   X

并行接数A~H

1

0     1

上升沿

X   0

右移 移入0

1

0     1

上升沿

X   1

右移 移入1

1

1     0

上升沿

0   X

左移 移入0

1

1     0

上升沿

1   X

左移 移入1


🍀四、 实验步骤

实验1  数据输入通用寄存器

(1)step1:把RA-IN、RA-OUT分别与二进制开关单元JO1和总线DJ6相连,并把DACK使用连接线接到脉冲单元的PLS1上,具体接线如表1。

表1

控制信号

接入开关位号

RACK

PLS1

X0

H12

X1

 H11

ERA

 H10

RA-0

H9

M

H4

(2)step2:二进制开关H16至H23作为数据输入,置42H(对应开关如表2)。

表2

H23

H22

H21

H20

H19

H18

H17

H16

数据总线值

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

8位数据

0

1

0

0

0

0

1

0

42H

置各控制信号如表3.

表3

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

1

1

0

0

1

(3)step3:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,把42H打入通过寄存器中,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为42H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。


实验2  寄存器内容无进位位左移实验

(1)step1:在实验1基础上,置各信号如表4。

表4

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

0

1

0

0

1

(2)step2:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为84H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。

(3)step3:启动机箱的运行键,再次按下PLS1脉冲按键,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为09H,若一直按PLS1,可发现数据循环左移现象(通过灯的变化判断)。


实验3  寄存器内容无进位位右移实验

(1)step1:在实验1基础上,置各信号如表5。

表5

H12

H11

H10

H9

H4

X0

X1

ERA

RA-0

M

1

0

0

0

1

(2)step2:启动机箱的运行键,按下PLS1脉冲按键,在D1CK产生上升沿,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为21H,但由于通用寄存器不为0,所以LED(ZD)灯灭。

(3)step3:启动机箱的运行键,再次按下PLS1脉冲按键,运算结果在数据总线上的指示灯IDB0-IDB7的LED显示灯应为90H,若一直按PLS1,可发现数据循环右移现象(通过灯的变化判断)。


🌿五、 实验结果

实验1  数据输入通用寄存器

实验2  寄存器内容无进位位左移实验

实验3  寄存器内容无进位位右移实验


🌷六、 实验体会

  1. 通过使用通用寄存器实现置42H,完成数据左移和右移功能,我明白了通用寄存器的硬件工作原理,以及通用寄存器的组成。
  2. 通过完成不带进位移位实验,最初在机箱实验并未发现数据总线的灯的变化,其中灯始终全亮但在IDB0-IDB7的LED显示灯变化正确,在按下停止按钮并重新运行时,可发现数据总线灯的变化,原因在于设备反应可能因为年代原因较为迟钝。
  3. 对于实验三,在键入42H后(即第一次实验基础上)设置信号如表5,按下PLS1按键后并未由42H变为21H而是84H,连续三遍实验结果一致,但在其他机箱操作显示正确,所以正确的机箱设备也是实验成功的重要因素。

📝总结

计算机组成原理领域就像一片广袤而未被完全探索的技术海洋,邀请你勇敢踏足数字世界和计算机组成原理的神秘领域。这是一场结合创造力和技术挑战的学习之旅,从基础概念到硬件实现,逐步揭示更深层次的计算机结构、指令集架构和系统设计的奥秘。渴望挑战计算机组成原理的学习路径和掌握计算机硬件的技能?不妨点击下方链接,一同探讨更多数字技术的奇迹吧。我们推出了引领趋势的💻 计算机组成原理专栏:《机组 | 模块单元实验》,旨在深度探索计算机系统技术的实际应用和创新。🌐💡

这篇关于【机组】通用寄存器单元实验的解密与实战的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/619291

相关文章

Spring Boot + MyBatis Plus 高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)

《SpringBoot+MyBatisPlus高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)》本文将详细介绍SpringBoot+MyBatisPlus的完整开发流程,并深入剖析分页查询、批量操作、动... 目录Spring Boot + MyBATis Plus 高效开发实战:从入门到进阶优化1. MyBatis

MyBatis 动态 SQL 优化之标签的实战与技巧(常见用法)

《MyBatis动态SQL优化之标签的实战与技巧(常见用法)》本文通过详细的示例和实际应用场景,介绍了如何有效利用这些标签来优化MyBatis配置,提升开发效率,确保SQL的高效执行和安全性,感... 目录动态SQL详解一、动态SQL的核心概念1.1 什么是动态SQL?1.2 动态SQL的优点1.3 动态S

Pandas使用SQLite3实战

《Pandas使用SQLite3实战》本文主要介绍了Pandas使用SQLite3实战,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学... 目录1 环境准备2 从 SQLite3VlfrWQzgt 读取数据到 DataFrame基础用法:读

Python实战之屏幕录制功能的实现

《Python实战之屏幕录制功能的实现》屏幕录制,即屏幕捕获,是指将计算机屏幕上的活动记录下来,生成视频文件,本文主要为大家介绍了如何使用Python实现这一功能,希望对大家有所帮助... 目录屏幕录制原理图像捕获音频捕获编码压缩输出保存完整的屏幕录制工具高级功能实时预览增加水印多平台支持屏幕录制原理屏幕

最新Spring Security实战教程之Spring Security安全框架指南

《最新SpringSecurity实战教程之SpringSecurity安全框架指南》SpringSecurity是Spring生态系统中的核心组件,提供认证、授权和防护机制,以保护应用免受各种安... 目录前言什么是Spring Security?同类框架对比Spring Security典型应用场景传统

最新Spring Security实战教程之表单登录定制到处理逻辑的深度改造(最新推荐)

《最新SpringSecurity实战教程之表单登录定制到处理逻辑的深度改造(最新推荐)》本章节介绍了如何通过SpringSecurity实现从配置自定义登录页面、表单登录处理逻辑的配置,并简单模拟... 目录前言改造准备开始登录页改造自定义用户名密码登陆成功失败跳转问题自定义登出前后端分离适配方案结语前言

OpenManus本地部署实战亲测有效完全免费(最新推荐)

《OpenManus本地部署实战亲测有效完全免费(最新推荐)》文章介绍了如何在本地部署OpenManus大语言模型,包括环境搭建、LLM编程接口配置和测试步骤,本文给大家讲解的非常详细,感兴趣的朋友一... 目录1.概况2.环境搭建2.1安装miniconda或者anaconda2.2 LLM编程接口配置2

基于Canvas的Html5多时区动态时钟实战代码

《基于Canvas的Html5多时区动态时钟实战代码》:本文主要介绍了如何使用Canvas在HTML5上实现一个多时区动态时钟的web展示,通过Canvas的API,可以绘制出6个不同城市的时钟,并且这些时钟可以动态转动,每个时钟上都会标注出对应的24小时制时间,详细内容请阅读本文,希望能对你有所帮助...

Spring AI与DeepSeek实战一之快速打造智能对话应用

《SpringAI与DeepSeek实战一之快速打造智能对话应用》本文详细介绍了如何通过SpringAI框架集成DeepSeek大模型,实现普通对话和流式对话功能,步骤包括申请API-KEY、项目搭... 目录一、概述二、申请DeepSeek的API-KEY三、项目搭建3.1. 开发环境要求3.2. mav

Python与DeepSeek的深度融合实战

《Python与DeepSeek的深度融合实战》Python作为最受欢迎的编程语言之一,以其简洁易读的语法、丰富的库和广泛的应用场景,成为了无数开发者的首选,而DeepSeek,作为人工智能领域的新星... 目录一、python与DeepSeek的结合优势二、模型训练1. 数据准备2. 模型架构与参数设置3