进位控制实验计算机组成原理实验报告

上海应用技术学院 计算机科学与信息工程系·2006 年编制 《计算机组成与结构》课程实验报告 实验名称 进位控制实验 实验序号 2 实验日期 2013.3.29 姓 名 院系 计算机 班 级 学 号 专 业 计算机科学与技术 指导教师 成 绩 一、实验目的及要求 1．验证带进位控制的算术逻辑运算发生器功能 2．按指定数据完成几种指定的算术运算 三、实验内容 1．实验原理 在实验 1 的基础上增加进位控制部分，其中高位 74LS181(U31)的进位 CN4 通过门 UN4E,UN2C,UN3B 进入 UN5B 的输入端 D，其写入脉冲由 T4 和 AR 信号控制，T4 是 脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器 J23 上 T4 与手动脉冲发生开关的 输出端 SD 相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。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。从图中可以看出，AR 必须为“0’ ’电平，D 型触发器 74LS74(UN5B )的时钟端 CLK 才有脉冲 信号输入。才可以将本次运算的进位结果 CY 锁存到进位锁存器 74LS74(UN5B)中。 2．实验接线 1) ALUBUS 连 EXJ3 2) ALU01 连 BUS1 3) SJ2 连 UJ2 4) 跳线器 J23 上 T4 连 SD 5) LDDR1，LDDR2，ALUB,SWB 四个跳线器拨在左边 6) AR,299B 跳线器拨在左边，同时开关 AR 拨在“0”电平，开关 299B 拨在“1”电平 7)J25 跳线器拨在右边 二、实验准备 1．仔细查线无误后，接通电源。 2.用二进制数码开关 KDO～KD7 向 DRl 和 DR2 寄存器置数，方法：关闭 ALU 输出三态门 ALUB=1，开启输入三态门 SWB=0，输入脉冲 T4 按手动脉冲发生按钮产生。如果选择参与操作 的两个数据分别为 55H 、AAH ，将这两个数存入 DR1 和 DR2 的具体操作步骤如下：上海应用技术学院 计算机科学与信息工程系·2006 年编制 数据开关置数 开输入三态门 数据存入寄存 器 DR1 ALUB=1 SWB=0 LDDR1=1 LDDR2=0 T4= ∏ KD0～KD7 01010101 数据开关置数 开输入三态门 数据存入寄存 器 DR2 ALUB=1 SWB=0 LDDR1= 0 LDDR2=1 T4= ∏ KD0～KD7 10101010 3.开关 ALUB=0，开启输出三态门，开关 SWB=1 ，关闭输入三态门，同时让 LDDR1=0，LDDR2=0。 4.如果原来有进位，CY=1 ，进位灯亮，但需要清零进位标志时，具体操作方 法如下：  S3、S2、S1 、S0 、M 的状态置为 0 0 0 0 0，AR 信号置为“0”电平(清零操作时 DRl 寄存器中的数应不等于 FF ) 。  按动手动脉冲发生开关，CY=0 ，即清进位标志。注：进位标志指示灯 CY 亮时表示进位标志为“1” ，有进位；进位标志指示灯 CY 灭时，表 示进位位为“0” ，无进位。 5.验证带进位运算及进位锁存功能这里有两种情况：  进位标志已清零，即 CY=0，进位灯灭。  使开关 CN=0 ，再来进行带进位算术运算。例如步骤(2)参与运算的两个数为 55H 和 AAH，当 S3、S2 、S1 、S0 状态为 10010，此时输出数据总线显示灯上显示的数据为 DRl 加 DR2 再加初始进位位“1” (因 CN=0 ) ，相加的结果应为 ALU=00 ，并且产生 进位，此时按动手动脉冲开关，则进位标志灯亮，表示有进位。  使开关 CN=1 ，当 S3 、S2、S1、S0 状态为 10010，则相加的结累 ALU=FF ，并且不产生 进位。  原来有进位，即 CY=1 ，进位灯亮。此时不考虑 CN 的状态，再来进行带进位算术运算。同 样步骤(2)参与运算的两个数为 55H 和 AAH ，当 S3 、S2、S1 、S0、M 状态为 10010，此 时输出数据总线显示灯上显示的数据为 DRl 加 DR2 再加当前进位标志 CY ，相加的结果同样 为 ALU=00，并且产生进位，此时按动手动脉冲开关，则进位标志灯亮，表示有进位。上海应用技术学院 计算机科学与信息工程系·2006 年编制上海应用技术学院 计算机科学与信息工程系·2006 年编制 四、实验结论和体会 1．通过本次实验，我验证了带进位控制的算术逻辑运算发生器功能以及按指定数据完成 几种指定的算术运算。 2．本次实验进行地较为顺利，很快完成了实验，实验中选取 D2+FD=FF，成功地验证了 带进位控制的算术逻辑运算发生器功能。 3．本次实验还让我学到了团队合作的重要性，线路是我和搭档两个人接的，我们两个人 很好的合作，最后，成功地完成了实验，本次实验，我受益匪浅。