[计算机组成与原理实验报告一.doc

甘肃政法学院 本科生实验报告 （一） 姓名: 学院: 专业: 班级: 实验课程名称: 计算机组成原理 实验日期: 2012年10月22日 指导教师及职称: 武光利 实验成绩: 开课时间：2012——2013学年第一学期 甘肃政法学院实验管理中心印制 实验题目 运算器实验 小组合作 否 姓名 班级 学 号 一、实验目的 一、掌握简单运算器的组成以及数据传送通路； 二、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能； 三、验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能； 四、按指定数据完成几种指定的算术运算； 五、验证移位控制的组合功能； 二．实验环境 CCT-IV计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 三、实验内容与步骤 一算术逻辑运算： 实验原理：实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。其中两片74LSl81以串行方式构成8位字长的ALU，ALU的输出经过一个三态门(74LS245)和数据总线相连。三态门由ALU-R控制，控制运算器运算的结果能否送往总线，低电平有效。 为实现双操作数的运算，ALU的两个数据输入端分别由二个锁存器DR1、DR2（由74LS273实现)锁存数据。要将数据总线上的数据锁存到DRl、DR2中，锁存器的控制端LDDR1和DDR2必须为高电平，同时由T4脉冲到来。 数据开关(“INPUT DEVICE)用来给出参与运算的数据，经过三态(74LS245）后送入数据总线，三态门由SW—B控制，低电平有效。数据显示灯(“BUS UNIT)已和数据总线相连，用来显示数据总线上的内容。 图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明(其他实验相同，不再说明)，其中除T4为脉冲信号外，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“W／R UNIT”的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将“W／R UNIT的T4接至“STATE UNIT”的微动开关KK2的输入端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。 ALU运算所需的电平控制信号S3、S2、S1、S0 、Cn、M、LDDRl、LDDR2、ALU-B、SW-B均由“ SWITCH UNIT ”中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU—B、SW一B为低电平有效LDDR1、LDDR2为高电平有效。 对单总线数据通路，需要分时共享总线，每一时刻只能由一组数据送往总线。 实验步骤： 1、输入数据通过三态门74LS245后经过数据总线在数据显示灯和数码显示管LED上直接显示： 按图连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源。 用二进制数码开关输入数据65H，观察总线数据显示灯和LED灯的变化。设置：SW-B=1；从输入开关SW-B=0；数据在数码管上显示：LED-B=0，发W/R脉冲。 观察实验结果。 2.向DRl(或DR2)中置数，经ALU直传后，经过三态245送入数据总线，在数据显示灯和数码显示管LED上显示。 （1）重新连接电路，仔细检查无误之后，接通电源。 （2）向DR1和DR2寄存器中置入数据65H和A7H。 （3）检验DR1和DR2中的数是否正确。DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 M=0(算术运算) M=1 （逻辑运算） Cn=1无进位 Cn=0有进位 65 65 65 A7 A7 A7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 01 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 F=(65) F=(E7) F=(7D) F=() F=(A5) F=(27) F=(BD) F=(3F) F=(8A) F=(0C) F=( 4C) F=( 24) F=(CA) F=(4C) F=(E2) F=( 64) F=( 66 ) F=( E8 ) F=( 7E ) F=(00) F=(A6) F=(28) F=(BE) F=(40) F=(8B) F=(0D) F=(AD) 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=(4D) F=(BF) F=(3D) F=(7D) F=(25) F=(FF) F=(7D) F=( E7) F=(65) 二 进位控制实验： 实验原理：进位控制运算器的实验原理如图所示，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