基本运算器实验模板.doc

计算机科学与技术系实验报告专业名称 计算机科学与技术课程名称 计算机组成原理项目名称 基本运算器实验班 级学 号姓 名同组人员 无实验日期 一、实验目的与要求( 一) 实验目的：(1) 了解运算器的组成结构2) 掌握运算器的工作原理 ( 二) 实验要求：（1）实验之前，应认真准备，写出实验步骤和具体设计内容，否则实验效率会特别低， 一次实验时间根本无法完成实验内容， 即使基本作对了， 也很难说懂得了些什么重要教学内容2）应在实验前掌握所有控制信号的作用，写出实验预习报告并带入实验室3）实验过程中，应认真进行实验操作，既不要因为粗心造成短路等事故而破坏设备，又要仔细思考实验有关内容， 把自己想不明白的问题通过实验理解清楚二、实验逻辑原理图与分析2.1 画实验逻辑原理图xxxxxxxxxx进位 多路开关 判零ART=xx LOG=xx SHF=xxA=xx B=xx& &xxxxxxxxxx2.2 逻辑原理图分析1) 运算器内部含有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，要处理的数据存于暂存器 A 和暂存器 B，三个部件同时接受来自 A 和 B 的数据（有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前，如ARM ）。

2)各部件对操作数进行何种运算由控制信号 S3, S0 和 CN 来决定，任何时候，多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为 ALU 的输出如果是影响进位的运算，还将置进位标志 FC，在运算结果输出前，置 ALU 零标志ALU 中所有模块集成在一片 CPLD 中三、 数据通路图及分析1、逻辑运算2、移位运算3、算术运算：四、实验数据和结果分析4.1 实验结果数据运算类型ABS3 S2 S1 S0CN结果65A70000XF=65 FC=0 FZ=065A70001XF=A7 FC=0 FZ=0逻辑运算65A70010XF=25 FC=0 FZ=065A70011XF=E7 FC=0 FZ=065A70100XF=9A FC=0 FZ=065A70101XF=CA FC=0 FZ=065A701100F=32 FC=0 FZ=065A71F=B2 FC=1 FZ=0移位运算65A701110F=CA FC=1 FZ=065A71F=CA FC=0 FZ=065A71000XF=65 FC=0 FZ=065A71001XF=0C FC=1 FZ=065A71 0 1 0(FC=0)XF=0D FC=1 FZ=0算数运算1 0 1 0(FC=1)XF=0E FC=1 FZ=065A71011XF=BE FC=1 FZ=065A71100XF=64 FC=0 FZ=065A71101XF=66 FC=0 FZ=04.2 结果数据分析1. 逻辑运算A=65,B=A7,S3S2S1=0010时, F=AB01100101& 1010011100100101S3S2S1=0011时, F=A+B01100101+ 10100111111001112.移位运算S3S2S1=0111时, cn=1,F=A 带进位循环左移 1 位01100101 110010103.算数运算S3S2S1=1001时, F=A+B01100101+ 1010011100001100S3S2S1=1011时, F=A-B[A] 补 =001100101[-B] 补=101011001001100101+101011001110111110五、实验问题分析、思考题与小结（实验过程中的问题分析、产生的原因以及解决方法；思考题； 总结）思考题：1、 con 单元的 SD27 SD20数据开关置一个二进制数 （任意）、置 LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ＳＴ按钮，实现了什么数据通路？答：数据开关 LDA2、 con 单元的 SD27 SD20数据开关置一个二进制数 （任意）、置 LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的ＳＴ按钮，实现了什么数据通路？答：数据开关 LDB3、 置 ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（ S3，S2，S1，S0）=1111，实现了什么数据通路，进行什么运算？答： LDA，LDB ART 多路开关 BUS,进行的是算数运算，保留。

4、 置 ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（ S3，S2，S1，S0）=1010，实现了什么数据通路，进行什么运算？答： LDA，LDB ART 多路开关 BUS,进行的是算数运算， F=A+B+FC5、 置 ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（ S3，S2，S1，S0）=1010，实现了什么数据通路，进行什么运算？答： F=A+B+FC,FC=0时 F=0D,FC=1时， F=OE6、 你对 74181 的功能有哪些认识 ?答： 74181 是 4 位的算逻单元，其中红色的标示为输入信号；绿色的标示为输出信号；其中 A/B 为两个输入的操作数据； F 为输出的结果； S 为 ALU 功能选择线：包括各种算术元算和逻辑运算等； Cn 为低位向他的进位， Cn+4 为他向高位的进位； G 为进位产生函数； P 为进位传递函数； A=B 为指示 A 与 B 相等的输出信号通过与 74182 的级联操作，可以构造更多位数的加法器小结：通过实验我掌握了存储器的工作特点， 和使用方法， 学会了写地址操作数， 将数据写入到地址寄存器 AR 里，对存储器的地址单元进行写内容操作和相关数据的写入，最后独处地址单元的内容， 在此实验中，一定要注意数据的输入的正确性，一次输入错误就可能重头开始， 同时在确定线路连接正确的前提下， 再接通电源，有利于实验的保护。

六、其它得分（百分制）实验报告分析评价课程名称班 级实验名称时 间实验报告情况分析：经验总结及进一步改进措施：。