计算机组成原理 实验一 运算器组成实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关计算机组成原理 实验一 请在人文库网上搜索运算器组成实验(4页收藏版)。
1、实验一 熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作。熟悉简单操作员的数据传输通路。3验证运算器74LS算术逻辑功能181。按给定数据完成指定的算术和逻辑操作。二、实验电路图3.1显示了本实验中使用的计算器数据通路图。参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW设置0，然后输入双端口通用寄存器堆RF中。RF(U54)由一个ispLSI实现1016，功能相当于四个8位通用寄存器，用于保存参与操作的数据，并将操作结果发送到RF中保存。在双端口寄存器堆模块的控制信号中，RS1、RS用于选择从B端口(右端口)读取的通用寄存器，RD1、RD0用于选择。
2.从A端口(左端口)读取的通用寄存器。而WR1、WR用于选择写入的通用寄存器。LDRi当LDRi1时，数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR指定的通用寄存器。RF的A、B操作数临存器端口和操作数临存器端口DR1、DR二相连；另外，RFB端口通过三态门连接到数据总线DBUS上，因而RF中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。DR1(U47)和DR2(U48)各由1片74LS用于暂存参与运算的数据构成273。DR1接ALUA输入端口，DR2接ALUB输入端口。ALU(U31、U35)由两片74LS181构成，ALU输出通过三态门(74LS244发送到数据总线D。
3、BUS上。实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS输入数据或运算结果可以显示在上面。另一个指示灯C显示运算器进位标志信号状态。图中尾部粗短线标记的信号是控制信号，其中S3、S2、S1、S0、M、Cn#、LDDR1、LDDR2、ALU_BUS#、SW_BUS#、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0是电位信号，在本实验中使用拨动开关K0K15来模拟；T2、T三是时序脉冲信号，时序电路已连接到印刷板上的实验台。单拍操作在实验中进行，每次只产生一组T1、T2、T3、T4时序脉冲需要在实验台上使用DP、DB正确设置开关。单拍操作在实验中进行，每次只产生一组T1、T2、T3、T4时序脉冲需要在实验台上使用DP、DB正确设置开关。DP开关置1，DB开关0，每。
4、按一次QD按钮，顺序生成T1、T2、T3、T四组单脉冲。三、实验设备1. TEC-计算机组成1台2台实验系统. 一支逻辑测试笔(在TEC-5实验台上)3. 双踪示波器一台(公用)4. 万用表一个(公用). 按图3.1.将计算器模块连接到实验台操作板上的线路。由于计算器模块的内部连接已由印刷板连接，因此接线任务仅完成数据开关、控制信号模拟开关和与计算器模块的外部连接。注：手动连接是绝对必要的，以建立清晰的整机概念，培养严谨的科研能力。2. 用开关SW7SW0到通用寄存器堆RF内的R0R三、寄存器置数。然后读出R0R3的内容，在数据总线DBUS显示在上面。3. 验证A。
5、LU正逻辑算术，逻辑操作功能。令DR1=55H，DR2=0AAH，Cn#=1。在M=0和M=在12种情况下，令S3S0的值从0000B变到1111B，列表显示实验结果。实验结果包括进位C，指示灯显示进位C。注：进位C是运算器ALU最高位进位Cn 4#反，即有进位为1，无进位为0。五、实验要求1. 做好实验预览，掌握数据传输通路及其功能特性，熟悉模拟开关在本实验中的作用和使用方法。2. 写实验报告:(1) 实验目的。(2) 根据实验任务3的要求，列表显示实验结果。(3) 根据实验任务4的要求，在表中填写控制信号模拟开关值和计算结果值。六、实验步骤及实验结果(1)。
6.)实验任务2 实验步骤和结果如下:(假设令R0=34H，R1=21H，R2=52H，R3=65H)1 置DP=1，DB=编程开关拨到正常位置。接线表如下：数据通路WR0WR1RS0RS1SW_BUS#RS_BUS#LDRi电平开关K0K1K2K3K4K5K62 以下以下4个电源，34H、21H、52H、65H分别写入R0、R1、R2、R33 置K0(WR0)=0，K1(WR1)=0，K4(SW_BUS#)=0，K5(RS_BUS#)=1， K6(LDRi)=1，SW7SW0=34H。在DBUS上将观察到DBUS=34H。在DBUS上将观察到DBUS=34H。按QD按钮，将34H写入R0。4 置K0(WR0)=1，K1(WR。
7、1)=0，K4(SW_BUS#)=0，K5(RS_BUS#)=1， K6(LDRi)=1，SW7SW0=21H。在DBUS上将观察到DBUS=21H。按QD按钮，将21H写入R1。5 置K0(WR0)=0，K1(WR1)=1，K4(SW_BUS#)=0，K5(RS_BUS#)=1， K6(LDRi)=1，SW7SW0=52H。在DBUS上将观察到DBUS=52H。按QD按钮，将52H写入R2。6 置K0(WR0)=1，K1(WR1)=1，K4(SW_BUS#)=0，K5(RS_BUS#)=1， K6(LDRi)=1，SW7SW0=65H。在DBUS上将观察到DBUS=65H。按QD按钮，将65。
8、H写入R3。以下4条是在DBUS总线上显示R0、R1、R2、R3的值7 置K2(RS0)=0，K3(RS1)=0，K4(SW_BUS#)=1，K5(RS_BUS#)=0， K6(LDRi)=0，在DBUS上将观察到DBUS=34H。8 置K2(RS0)=1，K3(RS1)=0，K4(SW_BUS#)=1，K5(RS_BUS#)=0， K6(LDRi)=0，在DBUS上将观察到DBUS=21H。9 置K2(RS0)=0，K3(RS1)=1，K4(SW_BUS#)=1，K5(RS_BUS#)=0， K6(LDRi)=0，在DBUS上将观察到DBUS=52H。置K2(RS0)=1，K3(RS1)=1。
9、，K4(SW_BUS#)=1，K5(RS_BUS#)=0， K6(LDRi)=0，在DBUS上将观察到DBUS=65H。(2)实验任务3的实验步骤和结果如下:1DP=1，DB=编程开关拨到正常位置。接线图如下：数据通路WR0WR1RD0RD1RS0RS1LDRi电平开关K0K1K2K3K4K5K6数据通路LDDR1LDDR2S0S1S2S3M电平开关K7K7K8K9K10K11K12数据通路ALU_BUS#SW_BUS#电平开关K13K14数据通路信号Cn#接VCC。1 以下两个方向打开电源R0写入55H，向R1写入0AAH。2 置K0(WR0)=0，K1(WR1)=0，K6(LD。
10、Ri)=1， K13(ALU_BUS#)=1，K14(SW_BUS#)=0。置SW7-SW0为55H，按QD按钮，将55H写入R0。3 置K0(WR0)=1，K1(WR1)=0，K6(LDRi)=1， K13(ALU_BUS#)=1，K14(SW_BUS#)=0。置SW7-SW0为0AAH，按QD按钮，将0AAH写入R1。以下1条是将R0写入DR1，将R1写入DR2。4 置K2(RD0)=0，K3(RD1)=0，K4(RS0)=1，K5(RS1)=0，K6(LDRi)=0，K7(LDDR1和LDDR2)=1。按QD按钮，将R0写入DR1，将R1写入DR2。这时DR1=55H，DR2=0AAH。。
11、以下2条是M=H逻辑操作。5 置K6(LDRi)=1，K7(LDR1和LDR2)=0，K8(S0)=0，K9(S1)=0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，K12(M)=1，K13(ALU_BUS#)=0，K14(SW_BUS#)=1。在数据总线DBUS逻辑运算结果0AAH。按QD按钮，观察到进位C为0。6 其他开关设置不变，只改变K8(S0)、K9(S1)、K10(S2)、K11(S3)设置，观察其他15个逻辑操作结果，并按QD按钮，观察进位C。以下2条是M=L算术操作时进行。7 置K6(LDRi)=1，K7(LDR1和LDR2)=1，K8(S0)=0，K9(S1)=。
12、0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，K12(M)=0，K13(ALU_BUS#)=0，K14(SW_BUS#)=1。在数据总线DBUS计算结果为55H。按QD按钮，观察到进位C为0。8 其他开关设置不变，只改变K8(S0)、K9(S1)、K10(S2)、K11(S3)设置，观察其他15种算术运算结果，并按QD按钮，观察进位C。实验结果如下：表3.2 实验任务3实验结果(DR1=55H,DR2=0AAH)输入选择工作模式S3 S2 S1 S0逻辑运算(M=H,Cn#=1)算术运算(M=L,Cn#=1)运算结果进位C运算结果进位C0 0 0 0AAH055H00 0 0 100H0FFH00 0 1 0AAH055H00 0 1 100H0FFH00 1 0 0FFH0AAH00 1 0 155H054H10 1 1 0FFH0AAH00 1 1 155H054H11 0 0 0AAH055H01 0 0 100H0FFH01 0 1 0AAH055H01 0 1 100H0FFH01 1 0 0FFH0AAH01 1 0 155H054H11 1 1 0FFH0AAH01 1 1 155H054H1。