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2021-07-16 02:37:00
计算机组成原理寄存器实验
实 验 报 告
课程名称：计算机组成原理实验实验项目：寄存器实验姓 名：专 业： 计算机科学与技术班 级： 计算机15-5班学 号：
计算机科学与技术学院
实验教学中心
2016年11月1日 实验项目名称一： 寄存器实验
实验目的
1. 了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法
2. 了解模型机中寄存器组R0…R3结构、工作原理及其控制方法
3. 了解模型机中地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT寄存器结构、工作原理及其控制方法。
1、A、W寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A，W。
2、R0、R1、R2、R3寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，对数据寄存器组R0..R3进行读写。
3、MAR、ST、OUT寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUTCOP2000 实验仪、寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。
COP2000用74HC574来构成寄存器。74HC574的功能如下：
说明：
1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中
2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据注意：
1. 数据是在放开CLK键后改变的，也就是CLK的上升沿数据被打入。
2. 当允许打入信号为高时，即使CLK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。
(一)A，W寄存器实验
1. 原理图
寄存器A原理图
寄存器W原理图2.工作波形图
寄存器A，W写工作波形图
3. 连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2AENK3选通A低电平有效3WENK4选通W低电平有效4ALUCKCLOCKALU工作脉冲上升沿打入(二)R0，R1，R2，R3寄存器实验
2. 连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2RRDK11寄存器组读使能低电平有效3RWRK10寄存器组写使能低电平有效4SBK1寄存器选择B5SAK0寄存器选择A6RCKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入(三)MAR地址寄存器，ST堆栈寄存器，OUT输出寄存器实验
1. 原理图
寄存器MAR 原理图
寄存器ST 原理图
寄存器OUT 原理图
2.工作波形图
寄存器MAR，ST，OUT 写工作波形图
3.连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J2座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2MAROEK14MAR地址输出使能低电平有效3MARENK15MAR寄存器写使能低电平有效4STENK12ST寄存器写使能低电平有效5OUTENK13OUT寄存器写使能低电平有效6CKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入将55H写入A寄存器
(1) 二进制开关K23-K16 DBUS[7:0]，用于数据输入
(2)在 AEN=0
CLK上升沿 数据送送入A寄存器
WEN=1 实验现象：
(1)按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
(2)放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。练习将66H写入W寄存器K1(SB), K0(SA) 用于选择寄存器。
K1(SB)K0(SA)选择00R001R110R211R3
寄存器R写工作波形图将11H写入R0寄存器 (1) 二进制开关K23-K16 DBUS[7:0]，用于数据输入
(2) RRD=1
RWD=0 CLK上升沿
SB=0 R0寄存器
SA=0
3、将22H写
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计算机组成原理寄存器实验
2021-07-16 01:55:37《计算机组成原理寄存器实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理寄存器实验(9页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。1、成绩：实 验 报 告课程名称：计算机组成原理实验实验项目：寄存器实验姓 名：专 ...展开全文《计算机组成原理寄存器实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理寄存器实验(9页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。
1、成绩：实 验 报 告课程名称：计算机组成原理实验实验项目：寄存器实验姓 名：专 业：计算机科学与技术班 级：计算机15-5班学 号：计算机科学与技术学院实验教学中心2016年11月1日 实验项目名称一： 寄存器实验 一、 实验目的1. 了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法；2. 了解模型机中寄存器组R0R3结构、工作原理及其控制方法；3. 了解模型机中地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT寄存器结构、工作原理及其控制方法。二、实验内容1、A、W寄存器：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A，W。2、。
2、R0、R1、R2、R3寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，对数据寄存器组R0.R3进行读写。3、MAR、ST、OUT寄存器：利用COP2000实验仪上的K16.K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT。二、 实验用设备仪器及材料COP2000 实验仪、PC机、COP2000计算机组成原理实验平台： COP2000计算机组成原理结构图：四、实验原理及接线寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy。
3、, Z)是二位的。COP2000用74HC574来构成寄存器。74HC574的功能如下：说明：1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据注意：1. 数据是在放开CLK键后改变的，也就是CLK的上升沿数据被打入。2. 当允许打入信号为高时，即使CLK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。(一)A，W寄存器实验1. 原理图寄存器A原理图寄存器W原理图2.工作波形图寄存器A，W写工作波形图3. 连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS7:02AENK3选通A低电平有效3WENK4选通。
4、W低电平有效4ALUCKCLOCKALU工作脉冲上升沿打入(二)R0，R1，R2，R3寄存器实验1.原理图2. 连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS7:02RRDK11寄存器组读使能低电平有效3RWRK10寄存器组写使能低电平有效4SBK1寄存器选择B5SAK0寄存器选择A6RCKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入(三)MAR地址寄存器，ST堆栈寄存器，OUT输出寄存器实验1. 原理图寄存器MAR 原理图寄存器ST 原理图寄存器OUT 原理图2.工作波形图寄存器MAR，ST，OUT 写工作波形图3.连接线表连接信号孔接入孔作用有效电平1J2座J3座将K。
5、23-K16接入DBUS7:02MAROEK14MAR地址输出使能低电平有效3MARENK15MAR寄存器写使能低电平有效4STENK12ST寄存器写使能低电平有效5OUTENK13OUT寄存器写使能低电平有效6CKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入五、实验操作步骤1、将55H写入A寄存器(1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2)在 AEN=0 CLK上升沿 数据送送入A寄存器WEN=1 实验现象：(1)按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。(2)放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被。
6、写入A寄存器。练习：将66H写入W寄存器K1(SB), K0(SA) 用于选择寄存器。K1(SB)K0(SA)选择00R001R110R211R3寄存器R写工作波形图2、将11H写入R0寄存器(1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) RRD=1RWD=0 CLK上升沿SB=0 R0寄存器SA=03、将22H写入R1寄存器(1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) RRD=1RWD=0 CLK上升沿SB=1 R0寄存器SA=0注意：数据是在放开CLOCK键后改变的，也就是CLOCK的上升沿数据被打入寄存器中。学生练习：1. 将7BH写入R。
7、2寄存器；2. 将6DH写入R3寄存器。寄存器数据读出4、将11H用R0寄存器读出RRD=0RWD=1 CLK上升沿SB=0 数据送到数据总线(液晶显示)SA=0学生练习：1. 将数据5AH由寄存器R1送到数据总线; 2. 将数据9CH由寄存器R2送到数据总线;5、将55H写入MAR寄存器(1) 二进制开关K23-K16 DBUS7:0，用于数据输入 (2) MAROE=1(K14)MAREN=0(K15) CLK上升沿STEN=1(K12) MAR寄存器OUTEN=1(K13)学生练习：1.将67H写入ST寄存器2.将3CH写入OUT寄存器六、实验收获通过这次学习，我学会了如何各种寄存器的相关原理，以及如何实际操作，体会到了自主学习的重要性，自己动手的成就感，充分感受到了这门课的魅力。
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2021-07-16 07:28:03计算机组成原理寄存器实验讲述实 验 报 告课程名称：计算机组成原理实验实验项目：寄存器实验姓 名：专 业： 计算机科学与技术班 级： 计算机15-5班学 号：计算机科学与技术学院实验教学中心2016年11月1日 实验项目...展开全文计算机组成原理寄存器实验讲述
实 验 报 告
课程名称：计算机组成原理实验实验项目：寄存器实验姓 名：专 业： 计算机科学与技术班 级： 计算机15-5班学 号：
计算机科学与技术学院
实验教学中心
2016年11月1日 实验项目名称一： 寄存器实验
实验目的
1. 了解模型机中A, W寄存器结构、工作原理及其控制方法
2. 了解模型机中寄存器组R0…R3结构、工作原理及其控制方法
3. 了解模型机中地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUT寄存器结构、工作原理及其控制方法。
1、A、W寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入寄存器A，W。
2、R0、R1、R2、R3寄存器实验：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，对数据寄存器组R0..R3进行读写。
3、MAR、ST、OUT寄存器：利用COP2000实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，将数据写入地址寄存器MAR，堆栈寄存器ST，输出寄存器OUTCOP2000 实验仪、寄存器的作用是用于保存数据的，因为我们的模型机是8位的，因此在本模型机中大部寄存器是8位的，标志位寄存器(Cy, Z)是二位的。
COP2000用74HC574来构成寄存器。74HC574的功能如下：
说明：
1. 在CLK的上升沿将输入端的数据打入到8个触发器中
2. 当OC = 1 时触发器的输出被关闭，当OC=0时触发器的输出数据注意：
1. 数据是在放开CLK键后改变的，也就是CLK的上升沿数据被打入。
2. 当允许打入信号为高时，即使CLK有上升沿，寄存器的数据也不会改变。
(一)A，W寄存器实验
1. 原理图
寄存器A原理图
寄存器W原理图2.工作波形图
寄存器A，W写工作波形图
3. 连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2AENK3选通A低电平有效3WENK4选通W低电平有效4ALUCKCLOCKALU工作脉冲上升沿打入(二)R0，R1，R2，R3寄存器实验
2. 连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J1座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2RRDK11寄存器组读使能低电平有效3RWRK10寄存器组写使能低电平有效4SBK1寄存器选择B5SAK0寄存器选择A6RCKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入(三)MAR地址寄存器，ST堆栈寄存器，OUT输出寄存器实验
1. 原理图
寄存器MAR 原理图
寄存器ST 原理图
寄存器OUT 原理图
2.工作波形图
寄存器MAR，ST，OUT 写工作波形图
3.连接线表
连接信号孔接入孔作用有效电平1J2座J3座将K23-K16接入DBUS[7:0]2MAROEK14MAR地址输出使能低电平有效3MARENK15MAR寄存器写使能低电平有效4STENK12ST寄存器写使能低电平有效5OUTENK13OUT寄存器写使能低电平有效6CKCLOCK寄存器工作脉冲上升沿打入将55H写入A寄存器
(1) 二进制开关K23-K16 DBUS[7:0]，用于数据输入
(2)在 AEN=0
CLK上升沿 数据送送入A寄存器
WEN=1 实验现象：
(1)按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
(2)放开CLOCK键，CLOCK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。练习将66H写入W寄存器K1(SB), K0(SA) 用于选择寄存器。
K1(SB)K0(SA)选择00R001R110R211R3
寄存器R写工作波形图将11H写入R0寄存器 (1) 二进制开关K23-K16 DBUS[7:0]，用于数据输入
(2) RRD=1
RWD=0 CLK上升沿
SB=0 R0寄存器
SA=0
3、将22H写
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计算机组成原理寄存器实验.pdf
2021-10-14 16:30:38计算机组成原理寄存器实验.pdf -
计算机组成原理 寄存器实验详解（含工程文件）
2020-06-11 18:36:11寄存器实验详解（寄存、移位）（74LS373、74LS299、74LS138、74LS245）含原工程文件展开全文寄存器实验
先放一张 Proteus 总体仿真图，设计过程还是比较复杂的，需要考虑总体的布局，线路的排布等等。。。
我将原工程文件放在文末，需要可自取
实验要求
- 基本要求
- 理解CPU运算器中寄存器的作用
- 设计并验证寄存器组（至少四个寄存器）
- 利用寄存器或组合逻辑电路实现移位运算功能（至少含左移、右移、循环左移、循环右移四种运算功能）
- 扩展要求
- 实现更多的寄存器
- 实现多总线结构寄存器访问
分析
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实验要求设计验证寄存器，还有实现移位功能，扩展功能是使用多总线结构和更多寄存器，这里我使用双总线结构，八个寄存器。
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实验中用到的元器件如下
- 74LS373（寄存器）
- 74LS299（通用移位/存储寄存器）
- 74LS138（译码器，用来控制八个寄存器）
- 74LS245（数据传送）
- SW-SPDT（单刀双掷开关）
- LED（用来显示输出）
- RES（LED下拉电阻）
- 4073（与门）
- 4075（或门）
- 74LS04（非门）
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74LS299 功能表如下
- 其功能被表引脚与Proteus元器件有些许不同
- CLR 对应 MR（低电平有效）
- 不管任何状态，强制清零
- 输出控制 G1、G2对应 OE1、OE2（低电平有效）
- 需要输出时，将这两个引脚置0
- CLK
- 脉冲信号
- 查看功能表即可，需要上升沿时，就将开关拨高再拨低
- D7、D0
- 下一位移位的数
- Q7、Q0
- 保存最高位和最低位
- CLR 对应 MR（低电平有效）
- 其功能被表引脚与Proteus元器件有些许不同
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其他元器件的使用自行百度即可
设计
这里说一下怎么使用 74LS138 和门电路组合实现控制八个 74LS373
- 我们使用 74LS138 的输出和 两个开关（一个读开关、一个写开关）作为输入，因为我们实现能够 同时控制 74SL373 的读/写
- 对应的输出就是 74LS373 的读和写
- 可得到如下真值表
- 对应表达式如下
- 最后根据表达式进行连线即可
- 运行流程图如下
- 电路设计可根据下述操作慢慢理解
具体实现
（一）验证寄存器写操作
- 首先，通过开关给 74LS245 输入数据，打开 74LS245 开关（CE引脚置0），将数据传送到总线上。如果需要对数据进行保存，通过 74LS138 输入开关（A、B、C）选通某个 74LS373 寄存器，打开 74LS373 的写开关（OE引脚），将数据写入 74SL373 ，然后关闭写开关，关闭 74LS245（CE引脚置1）。关闭 74LS245 后，此时总线上无数据。(放一张中间的图吧，下图对应的 74LS138 选通的是第一个寄存器，打开 74SL373 写开关)
我这里测试的八位数据是
00100100，选择的寄存器是第一个
（二）验证寄存器读操作
- 接着上一步，将 74LS373 的读开关（LE引脚）打开，将 74LS373 中所存的数据输出到总线上，读操作完成。
- 如图，此时 74LS245 是关闭的（CE引脚为1）的，打开 74LS373 的读开关后，数据输出到总线
（三）移位操作
移位和循环移位的区别
- 循环移位区别于一般移位的是移位是 没有数位的丢失。
- 循环左移时,用从左边移出的位填充字的右端,而循环右移时,用从右边移出的位填充字的左侧
- 例： 10110011
- 右移1位得到 ：01011001
- 循环右移1位得到：11011001
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进行移位操作前，需要先将总线上的数据写入 74LS299 ，接着上一步，我们已经将 74LS373 的数据输出到总线上，然后我们给与 74LS299 的 CLK 引脚一个上升沿，就可以将总线上的数据写入 到74LS299 中， 然后关闭 74LS373 的读开关（此时总线无数据）
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左移操作
- 74LS299 的 OE1、OE2、S1 、D7、D0 引脚均置 0，S0、MR 引脚置1（MR为0强制清零），持续给 CLK 上升沿就可以了（将开关重复拨上拨下） ，观察 LED 的变化。
- 如下图，持续进行左移操作，发现 最高位被移出
- 右移操作
- 右移 S1置1，S0 置0，OE1、OE2、S0 、D7、D0 引脚均置 0，S1、MR 引脚置1，同样持续给与 CLK 引脚上升沿，然后观察 LED 的变化。
- 如下图，持续进行右移操作，发现 最低位被移出
（四）循环移位操作
- 循环左移
- 将 74LS299 的 D7 引脚接到Q0引脚，D0 引脚接到 Q7 引脚，OE1、OE2、S1 、D7、D0 引脚均置 0，S0、MR 引脚置1，持续给与 CLK 上升沿，观察 LED 变化。
- 如下图进行循环左移操作，我们可以看出，循环左移最高位移动到了最低位
- 循环右移
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将 74LS299 的 D7 引脚接到Q0引脚，D0 引脚接到 Q7 引脚，OE1、OE2、S0 、D7、D0 引脚均置 0，S1、MR 引脚置1，持续给与 CLK 上升沿，观察 LED 变化。
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如下图进行循环右移操作，我们可以看出，循环右移最低位移动到了最高位
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我们可以将循环右移后的总线上的数据写入 74LS373 中。如图，将总线上的数据写入到 74SL373 中，并进行了
读操作（LE）
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思考问题
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最后有一个小的思考问题
思考随着寄存器的增多，电路设计的复杂度是什么比例增大 -
寄存器增多，设计上来说复杂度是成倍的增加，电路的设计难度也有一定的提高。
原工程文件：
链接：https://pan.baidu.com/s/1mVnxtAznoFetXNdCohPYkg
提取码：hmcq如果本文对你有小小的帮助，请点个赞再走吧 😄
- 基本要求
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计算机组成原理————寄存器
2020-03-23 23:57:02寄存器是CPU中的一个重要组成部分，它是CPU内部的临时存储单元。寄存器既可以用来存放数据和地址，也可以存放控制信息或CPU工作时的状态。在CPU中增加寄存器的数量，可以使CPU把执行程序时所需的数据尽可能地放在... -
计算机组成原理实验4：寄存器堆
2021-09-24 17:26:40寄存器堆 module Register( input [4:0] R_Addr_A, input [4:0] R_Addr_B, input [4:0] W_Addr, input Write_Reg, input [31:0] Write_Data, input clk, input reset, output [31:0] R_Data_A, output [31:... -
【计算机组成原理】实验7：通用寄存器实验
2021-08-28 20:48:31由四片8位字长的74LS574组成CX（R1 R0）、DX（R3 R2）通用寄存器组。图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通选择。RXW为寄存器数据写入使能，O2 O1 O0及OP、DI为目的寄存器选择。T4信号为寄存器、堆栈... -
Logism-MIPS文件寄存器（计算机组成原理实验 头歌）
2022-04-22 21:47:47Logism-MIPS文件寄存器（计算机组成原理实验 头歌）Logism-MIPS文件寄存器（计算机组成原理实验 头歌）Logism-MIPS文件寄存器（计算机组成原理实验 头歌）Logism-MIPS文件寄存器（计算机组成原理实验 头歌）Logism-...
