1计算机组成原理1

实验题目 运算器实验 1. 算术逻辑运算实验 2. 进位控制实验 3. 移位运算实验 姓 名 班 级

小组合 作

否

学

号

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、学习运算器的设计方法； 4、掌握简单运算器的数据传输通路； 5、验证运算功能发生器 74LS181 的组合功能。

二、实验环境： 计算机组成原理实验箱 .CCT-IV+ 计算机组成原理教学实验系统一 台，排线若干

实验内容与步骤： 算术逻辑运算实验 1、 连接实验电路并检查无误。 图中将需要连接的信号线用小圆圈标 明。 2、打开电源开关。 3、用输入开关向暂存器 DR1 置数。 ①拨动输入开关，形成二进制数 01100101(或其他数值)。(数据显 示：灯亮为 0,灭为 1)。 ②使 SWITCH UNIT 单元中的开关 SW-B=0(打开数据输入三态门)、 ALU-B=1(关闭 ALU 输入三态门)、LDDR1=1、LDDR2=0。 ③按动微动开关 KK2(产生 T4) ,则将二进制数 01100101 置入 DR1 中。 4、用输入开关向暂存器 DR2 置数。 ①拨动输入开关，形成二进制数 10100111(或其他数值)。 ②SW-B=0、ALU-B=1 保持不变，改变 LDDR1、LDDR2,使 LDDR1=0、 LDDR2=1。 ③按动微动开关 KK2(产生 T4) ,则将二进制数 10100111 置入 DR2 中。 5、检验 DR1 和 DR2 中存的数是否正确。 ①关闭数据输入三态门(SW-B=1),打开 ALU 输出三态门(ALU-B=0), 并使 LDDR1=0、LDDR2=0,关闭寄存器。 ②置 S3、S2、S1、S0、M 为 1、1、1、1、1,总线显示灯显示 DR1

中的数。 ③置 S3、S2、S1、S0、M 为 1、0、1、0、1,总线显示灯显示 DR2 中的数。 6、改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。 ①SW-B=1、ALU-B=0 保持不变。 ②按表 1.1-2 置 S3、S2、S1、S0、M、Cn 的数值，并观察总线显示 灯显示的结果。 7、验证 74LS181 的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)。 ①在给定 DR1=65、DR2=A7 的情况下，改变运算器的功能设置，观察 运算器的输出，并将该输出填入表 1.1-2 中。 ②参考表 1.1-1 给出的 74LS181 的逻辑功能表，验证 74LS181 的算 术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑),且与理论分析进行比较和验 证。 实验结果： DR1 DR2 S3 S2 S1 M = 0(算术运算) S0 Cn=1 无进位 Cn=0 有进位 M = 1 ( 逻 辑 运 算)

65 65 65

A7 A7 A7

0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0

0

0 F=(65) F=(E7)

F=(66) F=(E8) F=(7E) F=(00) F=(A6) F=(28) F=(BE) F=(40) F=(8B) F=(0D) F=(A3) F=(25) F=(CB) F=(4D) F=(E3) F=(65)

F=(9A) F=(18) F=(82) F=(00) F=(DA) F=(58) F=(C2) F=(3E) F=(BF) F=(3D) F=(A7) F=(25) F=(01) F=(7D) F=(E7) F=(65)

0

0 F=(7D) F=(FF)

0

1 F=(A5) F=(27)

0

1 F=(BD) F=(3F)

1

0 F=(8A) F=(0C)

1

0 F=(A2) F=(24)

1

1 F=(CA) F=(4C)

1

1 F=(E2) F=(64)

0

0

0

0

0

1

0 1 1 1 1 1

1 0 0 1 1

1 0 1 0 1

进位控制实验

实验原理

在算术逻

辑运算实验的基础上增加进位控制部分，其中 74181 的进 位进入一个 7474 锁存器，其写入是由 T4 和 AR 信号控制，T4 是脉 冲信号，实验时将 T4 连至 STATE UNIT 的微动开关 KK2 上。AR 是电 平控制信号(低电平有效), 可用于实现带进位控制实验， 而 T4 脉冲 是将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。 实验步骤 进位控制 将 FC 和 FZ 标志清零 置控制信号 CyCn#=0( 影响进位并带进位) 或 CyNCn#=0( 影响进位 不带进位),Ci=1

用二进制开关向 DA1 和 DA2 置数。 置控制信号 I/O-R#=1, ALU-B#=0, 选择 74LS181 的功能为 F=A 加 B, 此时总线显示灯上的数据为 DA1 加 DA2 按动开关 KK(CLOCK UNIT 单元的 KK 信号连接到 MAIN CONTROL UNIT 的 T4),产生本次加法结果的标志 FC 和 FZ。 数据记录和计算： 2.进位控制 0FFH+01H=00000000 5BH+0A0H+FC =11111011 5BH∧0A0H =00000000 0F0H+32H+FC=00100011 或 79H+32H+FC=10101011 结论： 1) 如果不在进位运算操作前先对进位标志清零就无法确定是不是这 次运算得到的进位。 (2)清零后，实验仪上进位指示灯灭，说明这时高位上无进位，然 后进行运算， 如果高位进位， 这时 CY 灯亮， 就能正确显示实验结果， 否则实验结果会受到影响。 (3)CY 灯所表示的进位是高位的进位，而 Cn 进位控制端所表示的 是在最低位上的进位。 (4)DA1 加 DA2 加 1 的结果中高位没有进位，则 CY 灯不会亮。 (5)DA1 加 DA2 加 1 的结果中高位有进位，则 CY 灯会亮。 [FZ=1 FC=1 ] [FZ= 0 [FZ=1 FC= 0 ] FC=0 ]

[FZ=0 FC = 0] [FZ= 0 FC= 0 ]

1.实验原理

图 1-3 进位控制器实验原理图 进位控制运算器的实验原理在实验 (1 ) 的基础上增加进位控制部分， 其中 181 的进位进入一个 74 锁存器， 其写入是又 T4 和 AR 信号控制， T4 是脉冲信号，实验时将 T4 连至“STATE UNIT”的微动开关 KK2 上，AR 是电平控制信号(低电平有效) ,可用实现带进位控制实验， 而 T4 脉冲是将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。 2.实验步骤 (1)按图 1-4 连接线路，仔细查线无误后，连通电源。 (2) 在这个实验中使用 T4 单步脉冲信号， 实验时要将 “W/R UNIT” 中的 T4 接至“STATE UNIT”中的 KK2 的正脉冲插头上，按下微动开 关 KK2,即可获得实验所需的单脉冲信号。 (3) 在实验中要注意 ALU-B、 SW-B、 AR 为低电平有效。 LDDR1、 LDDR2 为高电平有效。

(4) 实验仪上进位指示灯 CY 亮时表示高位有进位，不亮时表示高 位无进位。

用二进制数码开关向 DR1 和 DR2 寄存器置数，具体方法如下： 关闭 ALU 输出三态门(ALU-B=1) ,开启输入三 …… 此处隐藏：2192字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……