计算机组成原理运算器实验报告

计算机组成原理实验一 运算器实验 一、实验目的：1、掌握简单运算器的数据传输方式。2、验证运算功能发生器(74LS181)及进位控制的组合功能。 二、实验要求： 完成不带进位及带进位算数运算实验、逻辑运算实验，了解算 数逻辑运算单元的运用。 三、 实验原理： 74LS181 是 4 位算术逻辑运算器，用两个 74LS181 并联可以实现 8 位运算，为了实现双操作的运算，ALU 的输入端分别由两个锁 存器 DR1 ，DR2 锁存数据。数据显示灯和数据总线相连接，用来显 示数据总线上的内容。由于实验电路中的时序信号均已连接至 W／ＲＵＩＴ相应的时序信号引出端，只要微动开关，即可获得实 验所需的单脉冲。 四、 实验连接： 1.八位运算器控制信号连接： S3，S2，S1 ，S0 ，M ，/CN，LDDR1，LDDR2，LDCZY ，/SW -B，/ALU-B ，Cn+4 Cn+4I 2.完成连接并检查无误后接通电源。 五、实验仪器状态设定： 在闪动的“P.”状态下按动“增址”命令键，使 LED 显示器自 左向右第一位显示提示符“H” ，表示本装置已进入手动单元实验状 态。 五、 实验项目： (一)算数运算实验 拨动二进制数据开关向 DR1 和 DR2 寄存器置数(灯亮为 1，灯 灭为 0) 。 步骤如下:[CBA=001] [LDDR1=1] [LDDR1=0][LDDR2=0] [LDDR2=1] 数据开关 (01100101 ) 三态门 寄存器 DR1 (01100101 ) 数据开关 (10100111) 寄存器 DR2 (10100111 ) [“按 STEP”] [“ 按 STEP”] 然后检查数据： 1. 关闭数据输入三态门(CBA=000) 2. 打开 ALU 输出三态门(CBA=010) 3. 当置 S3，S2，S1 ，S0 ，M 为 11111 时，总线指示灯显示 DR1 中的数 4. 当置 S3，S2，S1 ，S0 ，M 为 10101 时，总线指示灯显示 DR2 中的数 算数运算(不带进位)实验： 置 CBA=010，S3，S2 ，S1 ，S0，M ，/CN 为 100101，LDCZY=0，则数据总线指示灯 显示 00001100(0CH) (二)进位控制实验 (1)进位标志清零 CBA＝000 置 S3 ，S2 ，S1 ，S0，M 为 00000 置/CN 为 0，LDCZY 为 1 按 STEP (2)向 DR1 和 DR2 置数(同上) (3)验证进位运算及进位锁存功能，使/CN=1,LDCZY=1, 来进行算数运算。 给定 DR1=65，DR2=A7 ，改变运算器功能(逻辑或非运算方法见逻辑运算实验) ，得 到运算器输出记录如下： M=0 ( 算数运算) DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 CN=1 无进位 CN=0 有进位 M=1 (逻辑运算) 65 A7 0000 F= (65) F= (66) F=(9A) 0001 F=(E7) F= (E8 ) F= (18) 0010 F= (7D ) F= (7E ) F= (82) 0011 F=(FF) F= (0) F= (0) 0100 F= (A5 ) F=(A6) F= (82) 0101 F= (27) F=(B8 ) F= (58) 0110 F=(BD ) F=(-42) F= (C2) 0111 F=(3F ) F= (40) F= (40) 1000 F= (8A ) F= (E3 ) F=(BF ) 1001 F= (C) F=(10D) F=(3D) 1010 F= (A2 ) F=(BE ) F=(A7) 1011 F= (25) F=(7D) F=(7D) 1100 F=(CA ) F=(CB) F= (1) 1101 F= (4C ) F=(DD) F=(7D) 1110 F=(E2 ) F= (E3 ) F= (77) 1111 F= (64) F= (65) F= (65)(三)逻辑运算实验 逻辑或非运算方法： CBA=010 置 S3，S2，S1 ，S0 ，M 为 00011 数据总线指示灯显示 00011000(18H) 六、 实验总结： 通过本次实验的数据和理论分析进行比较、验证，我们掌握了简单运算器的数据传输 方式，验证运算功能发生器(74LS181 )及进位控制的组合功能，主要包括寄存器的置数， 寄存器内数据的检查，进位标志清零，进位运算以及进位锁存功能等。