加法及进位控制实验.doc

《计算机组成原理》实验报告 实验名称 实验5加法及进位控制实验 实验日期 2013年11月25日 报告日期 2013年12月9日 专业 计算机科学与技术 班级 计102 签名 周品先 黄新潮 陆星 学号11030070分工 接线 测试与总结 记录 权重 35% 35% 30% 成绩 《计算机组成原理》实验报告正文用纸 PAGE 6 实验目的 1．了解带进位控制的运算器中进位控制电路的组成结构。 2．验证带进位控制的算术运算器功能发生器的功能。 实验设备 TDN-CM+教学实验系统一套。 排线8条：8芯2条，6芯1条，2芯5条 实验原理 进位控制运算器的实验原理如图3.5-1所示，在上一个实验的基础上增加进位控制部分，使ALU的进位进入到进位锁存器中。其写入是由T4和AR信号控制。T4为脉冲信号；AR是电平控制信号，低电平有效。当T4脉冲来到时，则将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。 实验步骤 按图3.5-2连接实验电路并检查无误。 图3.5-2 带进位运算实验接线图 打开电源开关。 用输入开关向暂存器DR1和DR2置数，方法与3.4.4相同： 用输入开关向暂存器DR1置数： 拨动输入开关形成二进制或其它数值）。（数据显示灯亮为0，灭为1）。 使SWITCHUNIT单元中的开关SW-B=0（打开数据输入三态门）、 ALU-B=1（关闭ALU输出三态门）、 LDDR1=1、LDDR2=0。 按动微动开关KK2，则将二进制入DR1中。 用输入开关向暂存器DR2置数。 拨动输入开关形成二进制或其它数值）。 SW-B=0、ALU-B=1保持不变， 改变LDDR1、LDDR2：使LDDR1=0、LDDR2=1， 按动微动开关KK2，则将二进制入DR2中。 关闭数据输入三态门（SW-B=1）， 打开ALU输出三态门（ALU-B=0）， 使LDDR1=0、LDDR2=0，关闭寄存器。 对进位标志清零：CLR=1→0→1（每次计算前都要对进位标志清零，实验板上“SWITCH UNIT”单元中的CLR开关为标志CY、ZI的清零开关，它为零时是清零状态，所以将此开关做1→0→1操作，即可使标志位清零）。 注意： 本实验中运算结果是否产生进位、结果是否为0是根据进位指示灯CY和零标志指示灯ZI的状态来判断的。 进位标志指示灯CY亮(cy=0)时表示进位标志为假[此时运算没有产生进位]；标志指示灯CY灭(cy=1)时表示进位标志为真[此时运算产生了进位]。 零标志指示灯ZI灯亮时表示零标志为假[此时运算结果不为“0”]，灯灭时表示零标志为真[此时运算结果为“0”]。 验证带进位运算及进位锁存功能。 置Cn=1、AR=0，然后进行带进位算术运算： 例如做加法运算，使ALU-B=0，S3、S2、S1、S0、M和状态依次为1、0、0、1、0，此时数据总线上显示的数据为DR1加DR2加当前进位标志的和，但此时的进位状态位还没有打入进位锁存器中（它是要靠T4节拍来打入的）。这个结果是否有进位产生，则要按动微动开关KK2，若进位标灯亮，则无进位，反之则有进位。因为做加法运算时，数据总线一直显示的数据为DR1+DR2+CY，所以当有进位输入到进位锁存器后，总线显示的数据将为加上当前进位锁存器中锁存的进位的结果。 观察思考 2. 观察思考 准备排线12条：8芯3条，6芯1条，2芯7条。按图3.5-3连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源。 图3.5-3 实验接线图 用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数55H和AAH，具体方法同“4.4实验步骤”。输入流程如图3.5-4： 数据开关 数据开关 打开 三态门 寄存器DR1 数据开关 打开 三态门 寄存器DR2 图3.5-4 输入流程图 按照“3.4.4实验步骤”中的第5步之方法检查DR1和DR2中的数。 观察结果： (DR1)= __ 十六进制 55H (DR2)= __ 十六进制 AAH 进位标志清零， 具体操作方法是：让CLR开关做1→0→1操作。实验板中“SWITCH UNIT”单元中的CLR开关为标志CY、ZI的清零开关，它为零时是清零状态，所以将此开关做1→0→1操作，即可使标志位清零。 验证带进位的运算及进位锁存功能。 设置Cn=l，AR=0进行带进位算术运算。此时数据总线上显示的数据为DR1加DR2加当前进位标志的值，相加的结果是否产生进位,检查CY灯，若进位标志灯亮，表示无进位，反之，有进位；本次运算结果是否为0，检查ZI灯，若零