基本运算器实验

计算机组成原理》实验报告年级、专业、班级 姓名实验题目基本运算器实验实验时间2014.10.28实验地点A主404实验成绩实验性质□验证性□设计性□综合性教师评价：□算法/实验过程正确； □源程序/实验内容提交 □程序结构/实验步骤合理；□实验结果正确； □语法、语义正确； □报告规范；其他：评价教师签名：―、实验目的了解运算器的组成结构。掌握运算器的工作原理。二、实验项目内容阅读实验指导书中基本运算器部分的原理。按照实验指导书完成连线。按照实验指导中的实验步骤完成相关操作。三、实验过程或算法(源程序)(1)按图1T-5连接实验电路，并检查无误。图中将用户需要连接的信号用圆圈标明(其它实验相同)。报告创建时间：2014.12.16图1T-5实验接线图将时序与操作台单元的开关KK2置为'单拍'档，开关KK1、KK3置为'运行'档。打开电源开关，如果听到有'嘀'报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。然后按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。用输入开关向暂存器A置数。拨动CON单元的SD27„SD20数据开关,形成二进制数01100101(或其它数值)，数据显示亮为'1',灭为'0'。置LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数01100101置入暂存器A中，暂存器A的值通过ALU单元的A7„A0八位LED灯示。用输入开关向暂存器B置数。拨动CON单元的SD27„SD20数据开关,形成二进制数10100111(或其它数值)。置LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数10100111置入暂存器B中，暂存器B的值通过ALU单元的B7„B0八位LED灯示。改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0，然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯显示的结果。如置S3、S2、S1、S0为0010，运算器作逻辑与运算，置S3、S2、S1、S0为1001,运算器作加法运算。如果实验箱和PC联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果(软件使用说明请看附录一)，方法是：打开软件，选择联机软件的“【实验】一【运算器实验】”，打开运算器实验的数据通路图，如图1-1-6所示。进行上面的手动操作，每按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前运算器所做的操作，或在软件中选择“【调试】一【单节拍】”，其作用相当于将时序单元的状态开关KK2置为'单拍'档后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。重复上述操作，并完成表1-1-2。然后改变A、B的值，验证FC、FZ的锁存功四、实验结果及分析和（或）源程序调试过程1.实验结果：（1）当连接好线路，并测试成功后，用输入开关向暂存器A、B置数。如:（向暂存器B置数）（2）通过置S3、S2、SI、SO和Cn的数值，改变运算器的功能设置。如图:（4）改变A、B的值分别为01和10,再进行运算，发现进位标志FC、零标志FZ有锁存功能。2.实验分析：本次实验为基本运算器实验，通过输入A、B的值，和输入S3、S2、S1、S0的值,进行基本的运算。通过实际实验，验证了当S3、S2、S1、S0为0000时，为选择A输出，当S3、S2、S1、S0为0001时，为选择B输出，当S3、S2、S1、S0为0010时，为进行乘法运算，输出AB。同时，再根据表格改变S3、S2、S1、S0的值，得到的运算结果如上表，经验证与手工计算结果一致，从而验正了整个ALU的算术/逻辑/移位运算功能和进位处理功能。同时发现灵活运用S0,S1，S2,S3的不同组合可以实现许多其它功能，可以通过Cn的置1和清0,利用S3、S2、S1、S0=1000及FC=Cn对进位标志FC清零和置1,从而可以与S3、S2、S1、S0=1010组合实现带进位的加法运算。同时发现在数据总线中，通过控制信号LDA和LDB来分别控制数据打入A和B中。备注：1、 教师在布置需撰写实验报告的实验前，应先将报告书上的“实验题目”、“实验性质”、“实验目的”、“实验项目内容”等项目填写完成，然后再下发给学生。2、 教师在布置需撰写报告的实验项目时，应告知学生提交实验报告的最后期限。3、 学生应按照要求正确地撰写实验报告：1） 在实验报告上正确地填写“实验时间”、“实验地点”等栏目。2） 将实验所涉及的源程序文件内容（实验操作步骤或者算法）填写在“实验过程或算法（源程序）”栏目中。3） 将实验所涉及源程序调试过程（输入数据和输出结果）或者实验的分析内容填写在“实验结果及分析和（或）源程序调试过程”栏目中。4） 在实验报告页脚的“报告创建时间：”处插入完成实验报告时的日期和时间。5） 学生将每个实验完成后，按实验要求的文件名通过网络提交（上载）到指定的服务器所规定的共享文件夹中。每个实验一个电子文档，如果实验中有多个电子文档（如源程序或图形等），则用WinRAR压缩成一个压缩包文档提交，压缩包文件名同实验报告文件名（见下条）。6） 提交的实验报告电子文档命名为：“年级（两位数字不要“级”字）专业（缩写：计算机科学与技术专业（计科）、网络工程专业（网络）、信息安全专业（信息）、物联网工程（物联网）班级（两位数字）学号（八位数字）姓名实验序号（一位数字）.doc。如学号为20115676、年级为2011级、专业为“计算机科学与技术”专业、班级为“02班”、姓名为“王宇”的学生，完成的第一次实验命名为：11计科02班20115676王宇1.Doc，以后几次实验的报告名称以此类推。4、教师（或助教）在评价学生实验时，应根据其提交的其他实验相关资料（例如源程序文件等）对实验报告进行仔细评价。评价后应完成的项目有:1） 在“成绩”栏中填写实验成绩。每个项目的实验成绩按照五级制（优、良、中、及格、不及格）方式评分，实验总成绩则通过计算每个项目得分的平均值获得（平均值计算时需将五级制转换为百分制优=95、良=85、中=75、及格=65、不及格=55）。2） 在“教师评价”栏中用符号标注评价项目结果（用丁表示正确，用X表示错误，用~表示半对半错）。3） 在“教师评价”栏中“评价教师签名”填写评价教师（或助教）姓名。将评价后的实验报告转换为PDF格式文件归档。4） 课程实验环节结束后，任课教师将自己教学班