模型计算机电路解析:ALU、PC和I/O

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"该文档详细介绍了模型计算机的构造,包括ALU、PC、I/O以及存储器和寄存器的部分。主要涉及了74LS161作为PC的一部分,74LS245作为数据传输的双向三态缓冲器,74LS273作为地址锁存器,6116作为RAM,以及74LS374作为数据寄存器的角色和工作原理。" 在模型计算机中,ALU(算术逻辑单元)、PC(程序计数器)和I/O是关键组成部分。PC负责跟踪和更新指令执行的顺序。在这个模型机中,74LS161被用作PC的基础,这是一个四位二进制同步计数器。它的计数过程依赖于CLOCK信号,当LOAD信号被微控制器在T2时刻激活时,74LS161会接收新的数据。如果LOAD和CLK同时为高电平,计数器的值会增加,如果低四位达到最大值1111,进位会传递到高四位,使得PC能够处理更广泛的地址范围。 74LS245是双向三态缓冲器,它能够在AB/AB为高电平时将数据从A0到A7输入到B0到B7,反之亦然,这使得数据能在数据总线上传输。CE(片选信号)由PC_B控制,确保在正确的时间段内进行数据传输。 存储器部分采用了6116 RAM,它有11条地址线A0到A10,可以存储一定数量的机器指令和操作数。OE(输出使能)和CE(片选)信号由M17和M16的2-4译码器生成,而WE-R(写使能)由单片机控制,实现了对6116的读写操作。 74LS374作为一个数据寄存器,其D0到D7和Q0到Q7连接到数据总线,它在T4和LDIR同时为高电平时,通过74LS08提供的上升沿脉冲,接收并存储数据。RI_B、RS_B和RD_B是微控制器在T2时译码产生的输出允许信号,控制数据的读取和写入。 总结起来,这个模型机通过这些特定的集成电路组件构建了一个基本的计算机结构,模拟了实际计算机中数据处理、存储和传输的关键功能。每个组件都有其特定的作用,共同协作完成计算任务。