一、实验目的
1．了解LAN中常用的几种传输介质、连接器的性能及各自特点。
2．学习双绞线、同轴电缆网线的制作和掌握网线制作工具，电缆测试仪的使用。
二、实验任务
1.掌握LAN中常用的几种传输介质、连接器的连接方法与实际使用。
2.独立制作一根合格的双绞线或同轴电缆的网线。
三、实验设备
实验所需设备有5类双绞线，RJ-45头，细缆，BNC接头，T型头，端接器、同轴电缆、收发器、AUI电缆、双绞线、同轴细缆压线钳，电缆测试仪，剥线钳、剪刀等。
四、相关基本知识
1．电子电路，数字逻辑电路。
2．微型计算机工作原理，计算机接口技术。
3．计算机网络拓扑结构，网络传输介质等基础知识。
五、实验内容与步骤
（一）实验原理
目前计算机网络的有线通信大多采用铜芯线或光纤作为传输介质。常用的传输介质有同轴粗缆与细缆，无屏蔽双绞线(UTP)、光纤等。网络中计算机之间的信息交换，通过网络终端设备将要传输的信息转化成相关传输介质所需的电信号或光信号，然后通过传输介质、网络设备进行传输。不同的传输介质具有不同的电气特性、机械特性、和信息传输格式，因此，它们也就具有不同的传输方式、传输速率，传输距离等。在组建局域网时，要根据具体情况(如覆盖范围、应用对象、性能要求、资金情况等)来决定采用何种网络拓扑结构、传输介质及相关的网络连接设备等。
双绞线：双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成，这样的一对线作为一条通信链路，由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不超过100米。目前，计算机网络上用的双绞线有三类（最高传输率为10Mbps）、五类线（最高传输率为100Mbps）、超五类线和六类线（传输速率至少为250Mbps）、七类线（传输速率至少为600Mbps）。双绞线电缆的连接器一般为RJ-45.
（二）实验步骤
1.首先用压线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的.双绞线长度。
2.抽出外套层，可以利用压线钳的剪线刀口将线头剪齐，再将线头放到剥线专用的刀口，稍微用力握紧压线钳慢慢旋转，让刀口慢慢划开双绞线的保护胶皮，然后剥掉外套层。
3.排序，根据实际需要按照标准将线排序。
4.整理，排序后应尽量将线头拉直理平，然后用压线钳将多余的线头剪掉。
5.插入水晶头，将排序后的双绞线线头插入部分插入到水晶头中，插入后用力压住双绞线，尽力的将双绞线头向水晶头中推，以保证线头充分的插入水晶头中。
6.压线，经过上述步骤后，只要使用压线钳将线压紧即可。
（三）回答思考题。
1）双绞线、细缆、粗缆三种传输介质各有什么特点
同轴线和双绞线的区别主要是网络拓扑不同，同轴电缆只能是总线型结构，而双绞线则是星型结构。三种介质传输的最大带宽不同，粗缆传输带宽最宽，其次，细缆，最宅的双绞线。不过双绞线抗干扰能力强，可靠性高，传输距离比细缆和粗缆长。
2）A线序和B线序有何区别若不遵循上述标准，是否所做的网线不可用。
两端的线序相同叫直通线，都遵循568B标准，不同类型设备之间连接使用直通线，如网卡到交换机，网卡到ADSLmodem,交换机到路由器等；而一端为568B线序，一端为568A线序的为交叉线，即1-3、2-6调换，用于相同设备之间的连接，如两台电脑的网卡连接，交换机与交换机之间的连接，交换机与集线器连接等。
不按上述标准，只要保持线序正确，就可以正常使用。
程序控制器实验
一、实验目的：
(1)理解时序产生器的原理，了解时钟和时序信号的波形。(2)掌握微程序控制器的功能、组成知识。(3)掌握微指令格式和各字段功能。
(4)掌握微指令的编制、写入、观察微程序的运行
二、实验设备
PC机一台，TD—CM3+实验系统一套。
三、实验内容及要求：
（一）实验原理：
微程序控制电路与微指令格式(A)微程序控制电路
微程序控制器的组成见图10，其中控制存储器采用3片2816的EPROM，具有掉电保
2
护功能，微命令寄存器18位，用两片8D触发器(74273)和一片4D(74175)触发器组成。微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器(7474)组成，它们带有清“0”端和预置端。在不判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。
在该实验电路中设有一个编程开关(位于实验板右上方)，它具有三种状态：PROM(编程)、READ(校验)、RUN(运行)。当处于“编程状态”时，实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。图中微地址寄存器输出端增加了一组三态门，目的是隔离触发器的输出，增加抗干扰能力，并用来驱动微地址显示灯。
微程序控制器原理图图10
(B)微指令格式
微指令字长共24位，其控制位顺序如图所示。
图11微指令格式
A字段B字段
C字段
MA5--MA0
为6位的后续微地址，A，B，C为三个译码字段，分别由三个控制位译码出多个微命令。C字段中的P(1)是测试字位。其功能是根据机器指令及相应微代码进行译码，使微程序转入相应的微地址入口，从而实现微程序的顺序、分支、循环运行，。图中I7一I2为指令寄存器的第7--2位输出，SE5—SE0为微程序控制器单元微地址锁存器的强置端输出。
(C)二进制代码表
二进制微代码表
将全部微程序按照指令格式变成二进制微代码可得上表
（二）实验内容
1.按照实验接线图连接好实验线路，并且检查线路，确保无误。2.对微控器的读写操作（1）手动读写（2）联机读写3.运行微程序（1）本机运行（2）联机运行
这次实验安排了四条机器指令，分别为ADD（00000000）、IN（00100000）、OUT（00110000）和HLT（01010000），括号中为各指令的二进制代码，指令格式如下：
助记符机器指令说明R0
HLT01010000停机
实验中机器指令由CON单元的二进制开关手动给出，其余单元的控制信号均由微控制器自动产生，为此可以设计出相应的数据通路图，见图3-2-8所示。几条机器指令对应的参考微程序流程图如图3-2-9所示。图中一个矩形方框表示一条微指令，方框中的内容为该指令执行的微操作，右上角的数字是该条指令的微地址，右下角的数字是该条指令的后续微地址，所有微地址均用16进制表示。向下的箭头指出了下一条要执行的指令。P<1>为测试字，根据条件使微程序产生分支。
先手动将微指令输入到CM中，然后利用存储好的微程序验证00100011（23）
自加，并输出结果。思考题：设计并修改电路，编写用微程序实现存储器中两个单字节十六进制数的加法运算，结果输出至OUT单元。要求：操作数由IN单元
MEM
ALU结果OUT单元输出
（三）实验要求
（1）按照实验步骤连接好电路，按照要求内容进行实验（2）记录本次实验的所有运行结果，故障现象及排除过程（3）在要求实验的基础上试解决思考题的问题（4）记录本次实验的收获和想法
四、实验步骤、观察与思考：
（一）几条机器指令对应的参考微程序流程图如下
1.连接实验线路：
仔细查线无误后接通电源。如果有‘滴’报警声，说明总线有竞争现象，应关闭电源，检查接线，直到错误排除。
2．对微控器进行读写操作，分两种情况：手动读写和联机读写。
1)手动读写
实验一基本运算器实验
一、实验目的
1.了解运算器的组成结构
2.掌握运算器的工作原理
3.深刻理解运算器的控制信号
二、实验设备
PC机一台、TD-CMA实验系统一套
三、实验原理
1.(思考题)运算器的组成包括算数逻辑运算单元ALU(ArithmeticandLogicUnit)、浮点运算单元FPU(FloatingPointUnit)、通用寄存器组、专用寄存器组。
①算术逻辑运算单元ALU(ArithmeticandLogicUnit)
ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)以及移位操作。在某些CPU中还有专门用于处理移位操作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。整数单元有时也称为IEU(IntegerExecutionUnit)。我们通常所说的“CPU是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
②浮点运算单元FPU(FloatingPointUnit)
FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。有些FPU还具有向量运算的功能，另外一些则有专门的向量处理单元。
③通用寄存器组
通用寄存器组是一组最快的存储器，用来保存参加运算的操作数和中间结果。
④专用寄存器
专用寄存器通常是一些状态寄存器，不能通过程序改变，由CPU自己控制，表明某种状态。
而运算器内部有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，逻辑运算部件由逻辑门构成，而后面又有专门的算术运算部件设计实验。
下图为运算器内部原理构造图
2.运算器的控制信号实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。T4由时序单元的TS4提供(脉冲信号)，其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。控制信号中除T4为脉冲信号外，其余均为电平信号，其中ALU_B为低有效，其余为高有效。下图为ALU和外围电路的连接。图中的小方框代表排针座。
在运算器的工作过程中，S3S2S1S0和CN为控制信号，FC为进位标志，FZ为运算器零标志。运算器的逻辑功能见下表，表中功能栏的FC、FZ表示当前运算会影响到该标志。
(思考题)运算器功能的选择：
如图在表中，可以通过调整S3S2S1S0和CN的值来改变运算类型，功能如上图所示，不同的S3S2S1S0和CN的值对应不同的运算类型和结果。
CON单元的数据开关控制数据的形成。
(思考题)运算器的数据通路：
以下为数据通路图
(思考题)运算器的各组成部件的控制信号的作用:
LDA和LDB控制存入数据的位置(具体运行方式如上图所示)
SD27到SD20通过开和关两个状态控制输入数据
而S3S2S1S0和Cn控制运算的类型(Cn只用于移位运算)
四、实验内容
(1)按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。图中将用户需要连接的信号用圆圈标明(其它实验相同)。