запись внешних данных в любой РОН;

Процесс записи внешних данных в один из буферных регистров выполняется в следующей последовательности:

1. Выбирается номер буферного регистра БР (если кнопка «БР» нажата то БР1, если «БР» не нажата, то БР2).

2. НА шине данных (клеммы разъема 1.18-1.21) выставляются данные в двоичном коде. В ОЧМ оперируют с 4-разрядными числами (данными, операндами). Для задания такого числа с внешнего входа предусмотрены в макете четыре кнопки («3», «2», «1», «0»). Каждая кнопка имеет свой десятичный эквивалент. Кнопке «0» соответствует 1; кнопке «1»-2; кнопке «2»-4; кнопке «3»-8.

Таким образом, когда все кнопки нажаты, то двоичному коду числа на внешнем входе 1111₂ соответствует максимальное число 15₁₀. Если задано число 1110, то его двоичный код можно получить как 11₁₀=8+2+1=2^3+2^1+2^0.

Следовательно, на внешнем входе необходимо нажать кнопки: «3», «1», «0».

3. Нажимается кнопка Т1 и при этом внешние данные с шины данных поступают на вход выбранного БР и запоминаются в нем; об этом говорит свечение соответствующих светодиодов на выходе БР. Внешние данные непосредственно в РОН в этом варианте ОЧМ записать нельзя.

Процесс пересылки данных из РОН в буферный регистр выполняется в следующей последовательности:

1. С помощью кнопки (тумблера) «БР» выбирается нужный буферный регистр.

2. С помощью кнопок (тумблеров) «2⁰» и «2¹» задается номер РОН; при этом на управляющих входах (А1, А2) селекторов появляются соответствующие номеру РОН сигналы, и селектор пропускает сигналы, соответствующие четырем разрядам выбранного РОН, ко входу БР.

3. Нажимается кнопка Т1, в результате чего происходит запись входных сигналов в выбранный БР.

Для того, чтобы выполнить арифметическую или логическую операцию над операндами А и В, необходимо перед операцией записать операнд А в БР1, а операнд В - в БР2.

Процесс выполнения арифметических или логических операций с заданными величинами выполняется в следующей последовательности:

1 так как АЛУ является комбинационной схемой, то на его выходе результат операции появляется сразу же после загрузки буферных регистров, однако проверить результат операции можно лишь с помощью регистра результата, выходы которого инициализируются светодиодами;

2 для того, чтобы узнать результат операции АЛУ, нажимается кнопка Т2; при этом на синхровводах микросхем Д9 и Д14 появляется логическая «1», и данные, поступившие на вход Д-триггеров регистра результата (РР), запоминаются в нем, о чем свидетельствуют светодиоды на выходе РР;

3 если при этом были включены тумблеры «2⁰» или «2¹» или оба вместе, то результаты операции АЛУ будут записаны в одном из РОН;

4 вид операции АЛУ задается с помощью 6-ти кнопок (тумблеров) S0…S3, М и С1 в соответствии с таблицей операций АЛУ.

Программа лабораторной работы

1. Рассмотреть работу ОЧМ по структурной схеме.

2. Изучить работу элементов принципиальной схемы ОЧМ, используя справочные данные по интегральным микросхемам;

· проанализировать назначение элементов;

· начертить принципиальные схемы элементов и таблицы истинности.

3. Рассмотреть работу ОЧМ по принципиальной схеме.

4. Ознакомиться с таблицей арифметических и логических операций, выполняемых АЛУ.

5. Исследовать работу ОЧМ для всех арифметических и логических операций для операндов А и В, определяемых по варианту задания в табл. 2. Значения А и В даны в десятичной системе счисления. Результаты исследования привести в виде табл.2.

Сначала рекомендуется записать в таблице ожидаемый результат, а затем проверить его на макете.

6. Определить число тактов и машинных циклов, необходимых для выполнения следующей арифметической операции:

F=A1+(B1-C)-D

(операнды А1, В1 и С хранятся в РОН1, РОН2 и РОН3; соответственно А1=5, В1=12, D=6).

Операнд D набирается с внешнего входа.

Результат F занести в РОН3

Все циклы реализовать на макете, записав предварительно А, В и С в РОН.

7. Сделать выводы по работе.

Содержание отчета

· Отчет должен содержать:

· цель работы;

· программу работы;

· структурную схему ОЧМ;

· принципиальные схемы элементов и таблицы истинности;

· принципиальную схему ОЧМ;

· таблицу логических и арифметических операций, выполняемых АЛУ;

· таблицу результатов исследования АЛУ для заданных операндов;

· описание выполнения арифметической операции и определение числа тактов и циклов для ее выполнения:

F=A1+(B1-C)-D;

· выводы по работе.

Контрольные вопросы

1 Назначение АЛУ, БР, РР, РОН, селекторов-мультиплексоров.

2 Как реализован на макете блок управления?

3 Для чего используется УУВО?

4 Как записать данные в РОН1?

5 Как перенести информацию из РОН2 в РОН 3?

6 Как записать информацию из РР в БР2?

7 Какую роль выполняет дешифратор команд?

8 Что такое командный цикл и машинный цикл?

9 Что такое машинный такт?

10 Как формируются машинные такты в лабораторном макете?

11 Что такое МП и ОЧМ?

Список литературы

1 Балашов Е.П., Пузанков Д.В., Микропроцессоры и микропроцессорные системы: Учеб. Пособие для вузов/Под. Ред. В.Б.Смолова.-М.; Радио и связь, 1981.

2 Гилмор.Ч. Введение в микропроцессорную технику.-М.: Мир, 1984.

3 Микропроцессоры/Под ред. Л.Н.Преснухина.-М.: Высш. Школа, 1986.-Т1.1.