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正文內(nèi)容

計算機硬件課程設(shè)計報告——拓展接口的復(fù)雜模型機設(shè)計(編輯修改稿)

2025-04-19 12:18 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 、寄存器地址譯碼電路微程序裝載格式機器指令格式:$Pxxxx 微指令格式:$Mxxxxxxxx 把它們保存為 *.TXT文件。注:1)程序中字母要大寫。2)機器指令地址按順序,微指令地址可不按順序。模型機的時序模型機的數(shù)據(jù)通路模型機組裝電路圖8255接口簡介(1)8255芯片簡介8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片,有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片。 其各口功能可由軟件選擇,使用靈活,通用性強。8255可作為單片機與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設(shè)的連接芯片,必須提供與主機相連的3個總線接口,即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分,因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個部分:與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。 1) 與CPU連接部分   根據(jù)定義,8255能并行傳送8位數(shù)據(jù),所以其數(shù)據(jù)線為8根D0~D7。由于8255具有3個通道A、B、C,所以只要兩根地址線就能尋址A、B、C口及控制寄存器,故地址線為兩根A0~A1。此外CPU要對8255進行讀、寫與片選操作,所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號。2) 與外設(shè)接口部分   根據(jù)定義,8255有3個通道A、B、C與外設(shè)連接,每個通道又有8根線與外設(shè)連接,所以8255可以用24根線與外設(shè)連接。3) 控制器   8255將3個通道分為兩組,即PA0~PA7與PC4~PC7組成A組,PB0~PB7與PC0~PC3組成B組。,相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器,各組控制器的作用如下:   (1) A組控制器:控制A口與上C口的輸入與輸出。  ?。?) B組控制器:控制B口與下C口的輸入與輸出。(2) 讀寫端口指令1)讀端口指令格式:PIN PORT,RD OPCODE(4位)RS(2位)00PORT2)寫端口指令格式:POUT RS,PORTOPCODE(4位)00RD(2位)PORT3) 讀寫端口指令微操作:PCARPC+1RAMBUSBUSAR讀端口數(shù)據(jù)送入寄存器PCARPC+1RAMBUSBUSAR寄存器數(shù)據(jù)寫入端口數(shù)據(jù)(3)8255的編程8255的初始化編程較簡單,只需要一個控制字就把3個端口設(shè)置完成。1) 寫入方式控制字。方式控制字決定端口A、B、C的工作方式。2) 經(jīng)過初始化編程之后,處理器執(zhí)行讀端口指令和寫端口指令,對3個數(shù)據(jù)端口進行讀寫就可以實現(xiàn)處理器與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。五、實驗步驟(1)按照給定模型機組裝電路圖連接電路。(2)連通實驗箱與PC機,打開CMP軟件,測試實驗箱是否正常。(3)設(shè)計微指令,畫出其微操作流程圖,并翻譯成相應(yīng)的微指令格式。(4)設(shè)計包含這些微指令的機器指令程序,并翻譯成相應(yīng)機器指令格式。(5)把設(shè)計好微指令和機器指令保存為TXT文件,然后裝載入CMP。(6)打開復(fù)雜模型機,然后用單步機器指令運行程序并調(diào)試。(7)檢查輸出結(jié)果是否正確,最后撰寫實驗報告。六、實驗設(shè)計 設(shè)計機器指令在實驗設(shè)計中,我們定義了12條指令,分別為他們編碼,如下表所示:基本指令指令代碼PIN0000POUT0001LOAD0010STA0011MOV0100ADD0101SUB0110AND0111XOR1000NOT1001JMP1010JZ1011 設(shè)計微指令A(yù)BC微操作00018001000000000110000000000000010101ED8201000000011110110110000010PCAR,PC+1PC0200C05002000000001100000001010000RAMBUS,BUSIRPIN 1001ED8310000000011110110110000011PCAR,PC+1PC0300E00403000000001110000000000100RAMBUS,BUSAR0401100104000000010001000000000001讀端口數(shù)據(jù)送入寄存器POUT 1101ED8511000000011110110110000101PCAR
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