系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口试验报告

实验报告课程名称 ：计算机组成原理实验项目名称：系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验一、实验 目 的1．理解总线的概念及其特性。2．掌握控制总线的功能和应用。二、实验设备与器件PC机一台， TD-CMA实验系统一套。三、实验 原 理由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中，外部总线分为数据总线、地址总线、和控制总线，分别为外设提供上述信号。 外部总线和CPU内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。地址总线可以为外部设备提供地址信号和片选信号。由地址总线的高位进行译码，系统的I/O 地址译码原理见图 4-1-1 （在地址总线单元）。由于使用A6、A7 进行译码， I/O地址空间被分为四个区，如表4-1-1所示：A1B1A2B2G1NG2NY10NY20NY13NY12NY11NY23NY22NY21N74LS139GNDA6A7IOY0IOY1IOY2IOY3图 4-1-1 I/O地址译码原理图表 4-1-1 I/O地址空间分配A7 A6 选定地址空间00 IOY0 00-3F 01 IOY1 40-7F 10 IOY2 80-BF 11 IOY3 C0-FF 为了实现对于MEM和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得CPU能控制 MEM和 I/O 设备的读写，实验中的读写控制逻辑如图4-1-2 所示，由于 T3 的参与，可以保证写脉宽与T3 一致， T3 由时序单元的 TS3 给出（时序单元的介绍见附录2）。IOM用来选择是对I/O 设备还是对MEM进行读写操作，IOM=1时对 I/O 设备进行读写操作，IOM=0时对 MEM进行读写操作。RD=1时为读， WR=1时为写。成绩：指导老师 ( 签名 ) ：XMRDXMWRXIOWXIORRDT3WRIOM图 4-1-2 读写控制逻辑在理解读写控制逻辑的基础上我们设计一个总线传输的实验。实验所用总线传输实验框图如图4-1-3所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现总线信息传输。R0寄存器数据输入开关数码管显示 LED存储器 RAM地址寄存器 ARIN-BRDLDARCSW&RLED-BWRR0-BLDR0总线图 4-1-3 总线传输实验框图四、实验 内 容 与 步 骤2．基本输入输出功能的总线接口实验。（1）根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程：① 输入设备将一个数打入R0 寄存器。② 输入设备将另一个数打入地址寄存器。③ 将 R0 寄存器中的数写入到当前地址的存储器中。④ 将当前地址的存储器中...