1、精選優質文檔-傾情為你奉上計算機科學與技術系 實 驗 報 告專業名稱 計算機科學與技術 課程名稱 計算機組成原理 項目名稱 基本運算器實驗 班 級 學 號 姓 名 同組人員 無 實驗日期 2016.5.17 一、實驗目的與要求(一) 實驗目的：(1) 了解運算器的組成結構。(2) 掌握運算器的工作原理。(二) 實驗要求：（1）實驗之前，應認真準備，寫出實驗步驟和具體設計內容，否則實驗效率會特別低，一次實驗時間根本無法完成實驗內容，即使基本作對了，也很難說懂得了些什么重要教學內容。（2）應在實驗前掌握所有控制信號的作用，寫出實驗預習報告并帶入實驗室。（3）實驗過程中，應認真進行實驗操作，既不要因

2、為粗心造成短路等事故而破壞設備，又要仔細思考實驗有關內容，把自己想不明白的問題通過實驗理解清楚。二、實驗邏輯原理圖與分析2.1 畫實驗邏輯原理圖多路開關判零A=xxLOG=xxSHF=xxART=xx進位B=xx&&xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2.2 邏輯原理圖分析1) 運算器內部含有三個獨立運算部件，分別為算術、邏輯和移位運算部件，要處理的數據存于暫存器A和暫存器B，三個部件同時接受來自A 和B 的數據（有些處理器體系結構把移位運算器放于算術和邏輯運算部件之前，如ARM）。2) 各部件對操作數進行何種運算由控制信號S3S0和CN 來決定，任何時候，多路選擇開關只選

3、擇三部件中一個部件的結果作為ALU 的輸出。如果是影響進位的運算，還將置進位標志FC，在運算結果輸出前，置ALU 零標志。ALU 中所有模塊集成在一片CPLD 中。3、 數據通路圖及分析 1、邏輯運算2、 移位運算3、 算術運算：四、實驗數據和結果分析 4.1 實驗結果數據運算類型ABS3 S2 S1 S0CN結果邏輯運算65A70 0 0 0XF=65 FC=0 FZ=065A70 0 0 1XF=A7 FC=0 FZ=065A70 0 1 0XF=25 FC=0 FZ=065A70 0 1 1XF=E7 FC=0 FZ=065A70 1 0 0XF=9A FC=0 FZ=0移位運算65A7

4、0 1 0 1XF=CA FC=0 FZ=065A70 1 1 00F=32 FC=0 FZ=065A71F=B2 FC=1 FZ=065A70 1 1 10F=CA FC=1 FZ=065A71F=CA FC=0 FZ=0算數運算65A71 0 0 0XF=65 FC=0 FZ=065A71 0 0 1XF=0C FC=1 FZ=065A71 0 1 0(FC=0)XF=0D FC=1 FZ=01 0 1 0(FC=1)XF=0E FC=1 FZ=065A71011XF=BE FC=1 FZ=065A71 1 0 0XF=64 FC=0 FZ=065A71 1 0 1XF=66 FC=0 F

5、Z=0 4.2 結果數據分析1. 邏輯運算 A=65,B=A7, S3S2S1=0010時, F=AB& S3S2S1=0011時, F=A+B+ 2.移位運算S3S2S1=0111時, cn=1,F=A帶進位循環左移1位 à3. 算數運算S3S2S1=1001時, F=A+B+ S3S2S1=1011時, F=A-BA補=-B補=+ 五、實驗問題分析、思考題與小結（實驗過程中的問題分析、產生的原因以及解決方法；思考題； 總結）思考題：1、 con單元的SD27SD20數據開關置一個二進制數（任意）、置LDA=1，LDB=0，連續按動時序單元的按鈕，實現了什么數據通路？答：數

6、據開關àLDA2、 con單元的SD27SD20數據開關置一個二進制數（任意）、置LDA=0，LDB=1，連續按動時序單元的按鈕，實現了什么數據通路？答：數據開關àLDB3、 置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3，S2，S1，S0）=1111，實現了什么數據通路，進行什么運算？答：LDA，LDBàARTà多路開關àBUS,進行的是算數運算，保留。4、 置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3，S2，S1，S0）=1010，實現了什么數據通路，進行什么運算？答：LDA，LDBàARTà多路開關à

7、;BUS,進行的是算數運算，F=A+B+FC。5、 置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3，S2，S1，S0）=1010，實現了什么數據通路，進行什么運算？答：F=A+B+FC,FC=0時F=0D,FC=1時，F=OE。6、 你對74181的功能有哪些認識? 答：74181是4位的算邏單元，其中紅色的標示為輸入信號；綠色的標示為輸出信號；其中A/B為兩個輸入的據；F為輸出的結果；S為ALU功能選擇線：包括各種算術元算和等；Cn為向他的進位，Cn+4為他向高位的進位；G為進位產生函數；P為進位；A=B為指示A與B相等的輸出信號。通過與74182的操作，可以構造更多位數的。小結：通過實驗我掌握了存儲器的工作特點，和使用方法，學會了寫地址操作數，將數據寫入到地址寄存器AR里，對存儲器的地址單元進行寫內容操作和相關數據的寫入，最后獨處地址單元的內容，在此實驗中，一定要注意數據的輸