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《组成原理模型机说明文档》 本文档详细阐述了模型计算机的电路构成，主要分为ALU（算术逻辑单元）、PC（程序计数器）、I/O（输入/输出）和微控制四个部分，旨在帮助读者理解计算机硬件的基本运作机制。 一、ALU、PC及I/O部分 1. PC（74LS161） PC采用74LS161作为计数器，其计数过程同步于CLOCK信号，通过D0~D3接口与数据总线相连。MR接总清零信号，LOAD和LDPC信号由微控制器控制，用于加载和更新计数值。当LOAD为高电平时，74LS161在CLK脉冲作用下使程序计数器的低4位加1，溢出时进位到高4位。74LS161的ENP和ENT确保计数无尖峰干扰。 2. 存储器（6116） 6116作为RAM，用于存储指令和操作数。地址线A0~A10和数据线通过74LS273进行数据交换，OE和CE控制读写，WE-R由单片机控制写入操作。 3. 寄存器（74LS374） 74LS374作为数据寄存器，其D0~D7与Q0~Q7连接数据总线。T4和LDIR与74LS08配合，产生上升沿脉冲，RI_B、RS_B和RD_B作为输出允许信号。 4. ALU（74LS181） ALU由两个74LS181组成，分别处理低4位和高4位运算。运算控制信号S0~S3和M，以及运算结果F0~F3。74LS244提供运算结果输出。 5. I/O部分 输入通过开关控制，数据通过74LS245输入总线。LED输出由245和LED-B控制，当LED-B为低电平时，输出有效。 二、微控制部分 微程序概念由M.V.Wilkes在1951年提出，它通过微程序控制计算机执行机器指令。每个微程序由多条微指令组成，每条微指令对应一个或多个微操作。控制存储器存放所有机器指令对应的微程序，CPU根据微地址查找并执行相应的微指令，完成机器指令的功能。 三、控制台转移逻辑 控制台输入转移逻辑通过反向器、与非门、D触发器和三态门实现，共有6个输入端，如SWA、SWB、P(4)等，通过时序信号T3控制数据传输。 以上是模型计算机的硬件结构和微控制原理的概述，每个部分都是计算机执行任务的关键环节，它们协同工作，实现了计算机对指令的高效处理和数据交互。理解这些基本组件的运作机制对于深入学习计算机组成原理至关重要。