计算机组成原理实验-运算器组成实验报告.doc

计算机原理课程实验报告

9.3 实验由运算器组成

姓 名： 曾国江

学 号：

系 别： 计算机工程学院

班 级： 网络工程1班

指导老师：

完成时间：

评语：

得分：

9.3运算器组成实验

一、实验目的

1.熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作。

2.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。

4.根据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。参与操作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(U30)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、RS0用于选择从B端口(右端口)读出的通用寄存器，RD1、RD0用于选择从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LDRi＝1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中间的数据可以通过B端口直接发送到DBUS上。

DR1和DR2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由两片74LS181构成，ALU输出通过三态门(74LS244发送到数据总线DBUS上。

实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS输入数据或操作结果可以显示在上面。另一个指示灯C显示操作员的进位标志信号状态。

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K0—K15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开关进行正确设置。将DP开关置1，DB每次按下0个开关QD按钮，顺序生成T1、T2、T3、T四组单脉冲。

三、实验设备

1.TEC-计算机组成实验系统1台

2.一支逻辑测试笔(在TEC-5实验台上)

3.一台双跟踪示波器(公用)

4.一个万用表(公用)

四、实验任务

1、按图3.如1所示，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通过印刷板连接，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：为了建立清晰的整机概念，培养严格的科研能力，手动连接是绝对必要的。

2.用开关SW7—SW0到通用寄存器堆RF内的R0—R3.读取寄存器的数量。R0—R3的内容，在数据总线DBUS显示在上面。

3.验证ALU的正逻辑算术、逻辑运算功能。

令DR1=55H，DR2=0AAH，Cn#=1。在M=0和M=在12种情况下，令S3—S0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。

意思：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、实验步骤和结果

、实验任务2的实验步骤和结果如下:(假设RO=66H,R1=99H)

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K0K1K2K3K3K5K6打开电源

以下2条是将66H、99H分别写入R0、R1

置K0(WR0)=0，K1(WR1)=0，K4(SW_BUS#)=0，K5(RS_BUS#)=1，K6(LDRi)=1，