计算机组成原理实验报告一算术逻辑运算器

1、 算术逻辑运算器一 实验目的与要求试验目的：1、掌握算术运算器单元alu（74ls181）的工作原理。 2、掌握简单运算器的数据传送通道。 3、验算由74ls181等组合逻辑电路组成的运算功能发生器运算功能。 4、能够按给定数据，完成实验指定的算术逻辑运算。试验要求：按练习的要求输入数据和完成相应的操作，将实验结果填入表格二 实验方案1、按实验连线图接好线，仔细检查正确与否，无误后才接通电源。 2、用二进制数据开关分别向dr1寄存器和dr2寄存器置数。 3、通过总线输出dr1寄存器和dr2寄存器的内容。 4、比较实验结果和理论值是否一致，如果不一致，就分析原因，然后重做。三实验结果练习一 表1

2、.1.2操作alu-bsw-bs3 s2 s1 s0 m cn记录总线上显示灯b7-b0的结果比较输出结果与输入数据是否一样输出dr1的内容010 0 0 0 0 1 10101010是输出dr2的内容011 0 1 0 1 *01010101是练习二 表1.1.3dr1 dr2s3 s2 s1 s0逻辑运算（m=1cn任意）算术运算（m=0）cn=1(无进位)cn=0（有进位）aa 550 0 0 0f=(01010101)f=(10101010)f=(10101011)aa 550 0 0 1f=(00000000)f=(11111111)f=(00000000)aa 550 0 1 0f

3、=(01010101)f=(10101010)f=(10101011)aa 550 0 1 1f=(00000000)f=(11111111)f=(00000000) 65 a70 1 0 0f=(11011010)f=(10100101)f=(10100110) 65 a70 1 0 1f=(01011000)f=(00100111)f=(00101000) 65 a70 1 1 0f=(11000010)f=(10111101)f=(10111110) 65 a71 1 1 1f=(01000000)f=(00111111)f=(01000000) ff ff1 0 0 0f=(11111

4、111)f=(11111110)f=(11111111) ff ff1 0 0 1f=(11111111)f=(11111110)f=(11111111) ff ff1 0 1 0f=(11111111)f=(11111110)f=(11111111) ff ff1 0 1 1f=(11111111)f=(11111110)f=(11111111) 55 011 1 0 0f=(11111111)f=(10101010)f=(10101011) 55 011 1 0 1f=(11111111)f=(10101010)f=(10101011) 55 011 1 1 0f=(01010101)f=

5、(01010100)f=(01010101) 55 011 1 1 1f=(01010101)f=(01010100)f=(01010101)练习四 表1.1.4操作alu-bsw-bs3 s2 s1 s0mcndrdr运算关系及结果显示逻辑乘011 0 1 11*66ffdr1·dr2dr2(66)传送011 1 1 11*6666dr1dr2(66)按位加010 1 1 01*6666dr1dr2dr2(00)逻辑加011 1 1 01 *6600dr1+dr2dr2(66)取反010 0 0 01*6666dr2(99)加1010 0 0 0006699dr1加1dr2(67)

6、加法（算术加）011 0 0 1016667dr1加dr2dr2(cd)减法010 1 1 00066cddr1减dr2dr2(99)练习五 表1.1.5操作alu-bsw-bs3 s2 s1 s0mcndr1dr2运算关系及结果显示对dr1的内容求补010 0 0 01*aaha 01010101010 0 0 000a+1 01010110对dr2的内容求补010 0 0 01*99hb 01100110010 0 0 000b+1 01100111 1. 实验结果分析l 实验结果和理论值一致，讲明实验操作过程正确，实验结果准确无误。2. 结论l 要有理论基础才可以做好实验的每一步，所以，

7、平时一定要学好理论知识。3. 问题与讨论我们这个小组，在做第二个实验时就遇到了很多问题，就是我们我无论输入什么显示灯都不变，然后我们就互相讨论，但是还是没办法解决，后来问了老师才知道我们插错线。4. 实验总结 （1）以前没有做过这种实验，所以实验前我做了充分的预习。但预习毕竟不是实际操作，经常会在想实际情况会是什么样，在实际操作过程中我遇到了不少的困难，例如我做第二个实验时就插错线，幸好在老师的帮助下还加上自己的思考，终于把问题解决掉了。我觉得，实验前老师应该做些示范给我们看，这样我们会学得更快。（2）在做表1.1.4的实验时，不知道怎样查出s3、s2、s1、s0、m、cn的值，问周围的同学，

8、他们也不知道。因为这个很重要，直接影响到后面的实验，所以请教了老师。经过老师的解释后，我顺利地完成了后面的实验。5.思考题1) 写出本实验中的各控制端的作用。答：s0 s1 s2 s3（它们共同决定运算器执行哪一种运算） m(决定是算术运算还是逻辑运算). cn(表示有无进位) sw-b(输入三态门控制“input device”中的八位数据开关d7-d0的数据是否送到数据总线bus上) alu-b（输出三态门，控制运算器的运算结果是否送到数据总线bus） lddr1 lddr2 （寄存器，寄存数据）2) 在实验中哪些控制端高电平有效，哪些低电平有效? 答：高电平有效（lddr1 lddr2）

9、低电平有效（cn alu-b sw-b）3) 在实验正常的输入和输出操作中，sw-b和alu-b为什么不能同时为0的状态?答：alu-b sw-b都是低电平有效，如果同时为低电平，这将导致数据一边输入一边输出。4) dr1置数完成后，为什么要关闭控制端lddr1?答：不关闭的话将导致第二次输入的数据存入dr1中，覆盖之前的数据dr2置数完成后，为什么要关闭控制端lddr2?答：不关闭的话，下此操作后的数据将会存入dr2中，覆盖之前的数据5) 在练习三的表1.1.4中，要求每一次的运算结果都要存入dr2寄存器，解释该存入操作中为什么不用sw-b置“0”和alu-b置“1”答：因为这时候的数据已经

10、是存在控制器中，不必要再输入，所以不必那样做。6) “a+b”和”a加b”这两种运算有什么不同，查找表1.1.1，分别写出这两种运算中s3、s2、s1、s0、m、cn各控制端的状态。答：a+b表示逻辑加 11101*a加b表示算术加 1001017) cn是进位控制端，在逻辑运算和算术运算中，它与哪种运算有关？答：算术运算8) 做减法操作dr1减dr2时，与进位cn是否有关？如有关cn是0还是1？答：有关，因为这是算术减。 与0有关进位控制运算器1. 实验目的与要求试验目的：1）、验证带进位控制的算术运算发生器的功能。 2）、按给定的数据完成几种指定的算术运算。二、实验要求： 按练习一和练习二

11、的要求输入数据和完成相应的操作，将实验结果填入表1.2.2和1.2.3.三. 实验方案1）、按实验连线图接好线，仔细检查正确与否，无误后才接通电源。 2）、根据实验指导书里面的例子先练习 ，然后做练习一、练习二的实验。 3）、比较实验结果和理论值是否一致，如果不一致，就分析原因，然后重做。四实验结果练习一 表1.2.2操作ars3 s2 s1 s0 m cn试验结果（“bus unit”中b7-bo显示实验结果）t4脉冲cy灯亮状态（亮灭）高位有无进位dr1加dr201 0 0 1 0 110101011按下开关kk2不亮无dr1加dr2加101 0 0 1 0 010101100按下开关kk

12、2不亮无练习二 表1.2.3操作ars3 s2 s1 s0 m cn试验结果（“bus unit”中b7-bo显示实验结果）t4脉冲cy灯亮状态（亮灭）高位有无进位dr1加dr201 0 0 1 0 111111111按下开关kk2不亮无dr1加dr2加101 0 0 1 0 000000000按下开关kk2亮有4. 实验结果分析实验结果和理论值一致，讲明实验操作过程正确，实验结果准确无误5. 结论要有理论基础才可以做好实验的每一步，所以，平时一定要学好理论知识6. 问题与讨论经常忘了将输入数据保存再输入第二个数据，这样造成结果与真实值不一致。还有，就是会忘了清零。不过，经过我们组员间的讨论后

13、，重新做一遍就把问题解决了。5. 实验总结（1）本次实验也比较容易，只要正确地跟着实验步骤做就可以正确地完成实验。（2） 实验教学建议：如果老师对实验电路原理图讲解更详细点，我觉得会更好。6. 思考题1) 为什么进位运算操作前要对进位标志清零？答：因为有时候打开开关的时候进位标志cy会自动亮着，如果不标零，将导致结果可能错误。2) cy灯是高位进位标志信号，用于表示高位有没有进位，那么它所表示的进位与进位控制端cn所表示的进位有什么不同？答：cy所表示的是高位不够表示的进位，对末尾无需在做处理，而cn则要在末尾对数据加1.3) 表1.2.2中dr1加dr2加1的操作时，cy会亮吗？为什么？答：

14、不会4) 表1.2.3中dr1加dr2加1的操作时，cy会亮吗为什么？答：会 移位运算器一实验目的与要求1）、实验目的： 验证移位发生器74ls299的控制组合功能。2）实验要求： 按移位练习操作的要求输入数据和完成相应的操作，将实验结果填入表1.3.2。二、实验方案： 1、按实验连线图接好线，仔细检查正确与否，无误后才接通电源。 2、根据实验指导书里面的例子先练习 ，然后做结果测试的实验。 3、比较实验结果和理论值是否一致，如果不一致，就分析原因，然后重做。三、实验结果练习 表1.3.2操作299-bsw-bs1s0m时钟移位结果cy灯状态循环右移01100t4脉冲11001100亮带进位循环右移01101t4脉冲11100110不亮循环左移01010t4脉冲11001101不亮带进位循环左移01011t4脉冲10011010亮四、实验结果分析经过比较，实验结果和理论值完全一致，说明实验操作过程正确，实验结果可信。五、结论要准确按照实验步骤，一步一步来做，不能操之过急，俗话说，欲速则不达，是很有道理的。六、问题与讨论做实验时，对于实验的具体原理不是很明白，原因就是平时课堂知识没学