计算机组成原理与系统结构课程设计--扩展8255并行接口

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1、 第 1 页 组成原理与系统结构组成原理与系统结构课程设计报告课程设计报告 课课 题题: 扩展 8255 并行接口 姓姓 名名： 学学 号号： 专业班级专业班级： 指导教师指导教师： 设计时间设计时间： 2012.12.172011.12.19 目录目录 评阅意见： 评定成绩： 指导老师签名： 年 月 日 第 2 页 目录目录 一、课程设计目的和意义 3 二、设计原理.3 三、复杂模型机的设计与实现内容 .7 1.数据格式 7 2.指令格式 9 3.指令系统 9 四、 总体设计.9 1. 设计复杂模型机的监控软件 9 2. 设计微程序流程图 .11 3. 转换格式11 4.实验连线 . 13

2、4.1 实验内部连线 . 13 4.2 外部连线说明 . 13 4.3 A0、A1、CS、RD、WR 五个引脚的电平与8255 操作关系. 14 4.4 实验接线图 15 5.写微程序和程序 16 6.运行程序 . 17 7.验证 . 17 五、系统测试及实验截图 . 18 六、总结 23 七、参考文献 24 第 3 页 一、一、课程设计目的和意义课程设计目的和意义 1、在构成一台完整的模型机的基础上，控制真实的外围接口芯片，进行基 本的接口实验； 2、熟悉用微过程控制模型机的数据通路，使学生掌握系统各功能模块的基 本工作原理； 3、学会利用软件 DVCC 并在联机的状态下，下载微程序转载到实

3、验机，进 行程序的调试； 4、培养学生单片机应用系统的设计能力； 5、使学生较熟练地应用计算机组成原理及系统结构教学实验系统的实验装 置完成单片机系统的硬件设计任务； 6、学习设计与调试计算机的基本步骤及方法； 7、掌握输入/输出扩展系统的基本原理； 8、培养学生分析、解决问题的能力； 9、提高学生的科技论文写作能力。 二、设计原理二、设计原理 本次实验的原理图如下图（1）所示。部件实验过程中，各部件单元的控制 信号是人为模拟产生的， 而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元控 制信号， 实现特定指令的功能。 计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成， CPU 从内存中取出一条机器指令

4、到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令 组成的序列来完成，即一条机器指令对应与一个微程序。 本实验采用 4 条机器指令：IN（输入） 、COUT（端口写指令） 、CIN（端口读 指令） 、JMP（无条件转移）其指令格式如下（前 4 位为操作码） ： 助记符 机器指令码 说 明 IN 0000 0000 “外部开关量输入”的开关状态 R0 CIN addr 0010 0000 xxxxxxxx BUSaddr COUT addr 0011 0000 xxxxxxxx addr BUS JMP addr 0100 0000 xxxxxxxx addr PC 其中 IN 为单字长（8 位） ，其余

5、为双字长指令，xxxxxxxx 为 addr 对应的二 进制地址码： 为了向 RAM 中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还必须 第 4 页 设计三个控制台操作微程序。 存储器读操作（KRD） ：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 为“00” 时，按 START 微动开关，可对 RAM 连续手动读操作。 存储器写操作（KWE） ：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 为“01” 时，按 START 微动开关，可对 RAM 进行连续手动写入。 启动程序：拨动总清开关 CLR 后，控制台开关 SWB、SWA 置为“11”时，按 START 微动开

6、关，即可转入到第 01 号“取址”微指令，启动程序运行。 上述三条控制台指令用两个开关 SWB、SWA 的状态来设置，其定义如下： 微代码定义如下表所示 A 字段 B 字段 C 字段 SWB SWA 控制台指令 0 0 读内存（KRD） 0 1 写内存（KWE） 1 1 启动程序（RP） 2 4 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 S 3 S2 S1 S0 M Cn WE B1 B2 A B C uA 5 uA 4 uA 3 uA 2 uA 1 uA 0 第 5 页 第 8 页 存 储 器 （ 6116 ） O UT PUT IN PUT RD (74LS374) D R! (273) D R2