计算机组成原理实验一报告

实验报告一课程计算机组成原理姓名学号实验项目运算器实验（算术运算）同组姓名学号指导教师专业班级计算机科学与技术09实验时间2011-5-23实验一运算器实验（算术运算）一、实验目的1．掌握算术逻辑运算单元（ALU）的工作原理2．熟悉运算器的数据传送通路和数据传输方式3．验证运算功能发生器（74LS181）的算术运算功能4．按给定数据，完成指定的算术运算二、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。图1-1运算器电原理图三、实验设备1．Dais-CMH计算机组成原理实验系统一套2．若干导线和排线四、实验内容1.写操作（置数操作）拨动二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数，具体操作步骤如下：注：【单步】键的功能是启动时序电路产生T1~T4四拍单周期脉冲2.读操作（运算寄存器内容送总线）首先关闭二进制数据开关（数据输入）三态控制端(SW-B=0)，存储器控制端CE保持为0，令LDDR1=0、LDDR2=0，然后打开ALU输出三态门(CBA=010)，置M、S0、S1、S2、S3为11111，再按【单步】键，数据总线单元显示DR1的内容为___65__H，若把M、S0、S1、S2、S3置为10101，再按【单步】键，数据总线单元显示DR2的内容为__A7___H。3.算术运算(验证74LS181的算术运算功能)在给定DR1、DR2的情况下，改变运算器的功能设置即CN、M、S0、S1、S2、S3状态，置CBA=010，按【单步】键，观察运算器的输出，填入下页表格中，并和理论分析进行比较、验证。表1-1DR1DR2S3S2S1S0M=0（算术运算）CN=1无进位CN=0有进位F理论值F实测值F理论值F实测值65HA7H000065H65H66H66H65HA7H0001E7HE7HE8HE8H65HA7H00107DH7DH7EH7EH65HA7H0100A5HA5HA6HA6H65HA7H010127H27H28H28H65HA7H0110BDHBDHBEHBEH65HA7H01113FH3FH40H40H65HA7H10008AH8AH8BH8BH65HA7H10010CH0CH0DH0DH65HA7H1010A2HA2HA3HA3H65HA7H101124H24H25H25H65HA7H1100CAHCAHCBHCBH65HA7H11014CH4CH4DH4DH65HA7H1110E2HE2HE3HE3H65HA7H111164H64H65H65H

4.完成指定算术运算表达式为完成下面指定运算关系（算术运算表达式），请选择所需操作步骤，并正确控制参数S3S2S1S0M、选择运算器数据通路，将每次操作的结果值填入DR1和DR2。（假定给定原始的数据DR1和DR2分别为66H和FFH（DR1－DR2）×2＋1→DR2表1-2步骤操作（算术运算）SW-BCBACES3S2S1S0MCNLDDR1LDDR2DR1DR2例如DR1＋1→DR2001000000000166H67H1DR1－DR2→DR2001000110000166H67H2DR2＋DR2＋1→DR2001001100000166HCFH345678910五、实验结果分析与体会1.理论值与实测值基本上是一致的。实验的逻辑电路图本来就是逻辑设计方法（真值表，卡诺图，表达式，电路图）设计而来的，所以理论值与实测值是一致的。2.思考题：（1）控制信号LDDR1是控制LDDR1中的数据，控制信号SW-B是控制能否将数据打入存储器中。（2）不能同时将数据送如运算单元DR1和DR2两个寄存器中，只能先送一个，再送另一个。（3）不是溢出。3.由于初次接触这门课的实验，对实验装置不熟悉，开始不知道怎么调节手动设置，只能按照实验指导书上连接电路，但还是有些不了解。不知道是否将数据打入存储器中，只能一步一步的测试。在74LS181功能表中误将“+”看成“加”，本是“或”计算成“加法”。对实验不熟悉只能向老师