2013_5_运算器及运算器数据通路_To_Students
ALU和运算器数据通路
ALU和运算器数据通路引言自从世界上第一台数字电子计算机ENIAC的研发成功，电子计算机的发展已经有了70多年的历史。
作为一种具有快速运算、逻辑判断、存储功能的电子设备，计算机已经广泛地运用于人们的生活中。
现代计算机主要都是采用“冯·诺依曼结构”进行设计，将计算机硬件系统分为输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备五大部件。
五大部件关系如图1所示。
其中，运算器是计算机硬件中的重要组成部分，实现计算机的算术运算、逻辑运算和移位操作功能。
ALU组成基本原理为了简化计算机的内部结构以及提高计算的方便性，在计算机的内部对于数字的处理基本都是使用二进制补码表示方式。
由于任何数学运算最终都可以转化为加法和移位两种最基本的运算，任何逻辑运算都可以用与、或、非实现，所以运算器的基本算术运算是整数加法运算，基本逻辑运算是与、或、非运算。
而运算器的核心是算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU），可以实现算术运算功能和逻辑运算功能。
一位ALU的操作数是一位二进制数，根据计算机硬件自顶而下的设计思路，由于n位ALU是有多个一位ALU集成在一起的，设计ALU的本质就是在设计一位ALU单元并最终级联，所以对于ALU的讨论基于一位ALU。
在某些处理器中，ALU被分为两个部分：算术单元（AU）与逻辑单元（LU），如图2所示。
这样一个完整的ALU模块便被分为了若干个简单的小模块。
其中算术单元用于实现算术运算功能，具体是使用一个简单加法器以及与或门等相关辅助电路，实现多功能加减法电路，完成数据的加、减、传送、加1和减1。
逻辑单元（LU）用于实现逻辑运算功能，在不同ALU中逻辑运算功能不完全相同，但基本能实现与、或、非这三种基本逻辑运算并在此基础上进行添加更多的逻辑运算功能，并利用多路选择器MUX进行功能上的选择。
在ALU的顶层模块中需对所进行的是算术运算还是逻辑运算进行选择控制，所以使用二路选择器决定输出为算术运算的结果还是逻辑运算的结果。
计算机组成原理数据通路实验报告
计算机组成原理数据通路实验报告计算机组成原理实验报告计算机组成原理实验报告实验一基本运算器实验一、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3. 深刻理解运算器的控制信号二、实验设备PC机一台、TD-CMA实验系统一套三、实验原理1. (思考题)运算器的组成包括算数逻辑运算单元ALU（Arithmetic and Logic Unit）、浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）、通用寄存器组、专用寄存器组。
①算术逻辑运算单元ALU （Arithmetic and Logic Unit）ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）以及移位操作。
在某些CPU中还有专门用于处理移位操作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。
整数单元有时也称为IEU（IntegerExecution Unit）。
我们通常所说的“CPU 是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
②浮点运算单元FPU（Floating Point Unit）FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。
有些FPU还具有向量运算的功能，另外一些则有专门的向量处理单元。
③通用寄存器组通用寄存器组是一组最快的存储器，用来保存参加运算的操作数和中间结果。
④专用寄存器专用寄存器通常是一些状态寄存器，不能通过程序改变，由CPU自己控制，表明某种状态。
而运算器内部有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，逻辑运算部件由逻辑门构成，而后面又有专门的算术运算部件设计实验。
下图为运算器内部原理构造图2. 运算器的控制信号实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的T1、T2、T3、T4，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。
T4由时序单元的TS4提供（脉冲信号），其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。
控制信号中除T4为脉冲信号外，其余均为电平信号，其中ALU_B为低有效，其余为高有效。
运算器实验实验报告(计算机组成原理)
运算器实验实验报告（计算机组成原理）西安财经学院信息学院《计算机组成原理》实验报告实验名称运算器实验实验室实验楼 418实验日期第一部分8 位算术逻辑运算实验一、实验目的 1、掌握算术逻辑运算器单元 ALU（74LS181）的工作原理。
2、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。
3、验证算术逻辑运算功能发生器 74LSl8l 的组合功能。
4、按给定数据，完成实验指导书中的算术／逻辑运算。
二、实验内容 1 、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图 1－1 所示。
其中运算器由两片 74LS181以并/串形成 8 位字长的 ALU 构成。
运算器的输出经过一个三态门 74LS245(U33)到内部数据总线 BUSD0～D7 插座 BUS1～2 中的任一个（跳线器JA3 为高阻时为不接通），内部数据总线通过 LZD0～LZD7 显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器 74LS273（U29、U30）锁存，两个锁存器的输入并联后连至内部总线BUS，实验时通过 8 芯排线连至外部数据总线 E_D0～D7 插座E_J1～E_J3 中的任一个；参与运算的数据来自于 8 位数据开并KD0～KD7，并经过一三态门 74LS245（U51）直接连至外部数据总线 E_D0～E_D7，通过数据开关输入的数据由 LD0～LD7 显示。
图 1-1 中算术逻辑运算功能发生器 74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M 并行相连后连至 6 位功能开关，以手动方式用二进制开关 S3、S2、S1、S0、CN、M 来模拟74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号 LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关 LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB 来模拟，这几个信号姓名学号班级年级指导教师李芳有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB`、SWB`为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。
计算机原理第二章运算方法和运算器
算术移位时，符号位保持不变，其 余位进行相应移动。算术左移相当 于乘以2，算术右移相当于除以2并 向下取整。
乘法运算方法
原码一位乘法
将被乘数和乘数均取原码，从乘数的最低位开始逐位判断，若为1则加上被乘 数的原码，若为0则不变。重复此过程直至乘数所有位均判断完毕。
补码一位乘法
将被乘数和乘数均取补码，从乘数的最低位开始逐位判断，若为1则加上被乘数 的补码并考虑进位，若为0则只考虑进位。重复此过程直至乘数所有位均判断完 毕。
节能技术
采用节能技术，如动态电压调整、睡眠模式等， 以降低运算器在空闲或低负载时的功耗。
06
计算机中数的表示和运算 方法扩展
大数表示和运算方法
大数的概念
超出计算机基本数据类型表示范围的整数或浮点数。
大数表示方法
采用多精度表示法，将大数拆分成多个基本数据类型的数进行表示 和存储。
大数运算方法
设计相应的大数运算算法，如大数加法、减法、乘法、除法等。
转换方法
根据机器数的表示方法，通过相应的运算将其转换为真值。
定点数与浮点数
定点数
表示范围与精度
小数点位置固定的数，可表示整数或 小数。
定点数表示范围有限，精度较高；浮 点数表示范围大，但精度相对较低。
浮点数
小数点位置可变的数，由阶码和尾数 两部分组成，可表示大范围的数值。
02
基本运算方法
定点加减法运算
运算流水线设计
在算术逻辑单元（ALU）中采用流 水线技术，将复杂的运算过程分解 为多个简单的运算步骤，提高运算 速度。
超标量流水线设计
在一个周期内同时发射多条指令， 通过多个功能部件并行执行，进一 步提高处理器的性能。
大学计算机基础课后习题详细答案
第一章课后习题参考答案一、填空题1. 处理、处理2. 黑盒、程序3. 输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备4. 运算器、控制器、中央处理器5. 存储器、数据6. 计算机硬件、软件7. 电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路8. 处理器、存储器、输入/ 输出9. 输入、输出、键盘、显示器10. 更有效、更高速、更可靠11. 过程、对象12. 以图形用户接口技术13. 程序、操作系统14. 硬件、软件、数据/信息、过程（处理）、通信15. 因特网、开放性16. Web、万维网、超文本置标17. 音频、动画、图片18. 资源19. 抽象、自动化20. 计算思维、选择题第二章课后习题参考答案一、填空题1．进位、进制2. 十、八进制、十六进制3. 补码、浮点数、小、整4. 组合规则、ASCII 、Unicode 、特征5. 位图、矢量图6. 采样、量化7. 逻辑非、逻辑与或,逻辑异或、门电路8. 逻辑与、逻辑或、逻辑异或9. 逻辑函数、二值函数（布尔函数）10.1、011. 逻辑函数、逻辑变量12. 低位、半加器 13. 触发器选择题注：其中选择题 6，7，8题中的数以 8 位长表示 选择题 10 的结果是 ‘A –'‘a '的值综合题（部分）4) 110 1100 100011110 10000000000 0.01 111.001 10.101 7) 10 55 157 0.625 0.3125 0.8125 2.25 10.125 9) (233.154)8 (1252.144)8 (9B.36)16 (2AA.32) 1610) 111101.110001010 11001001010.11000011111115）用十进制表示范围： -（ 1-2-8） *2 63至（ 1-2-8） *2 63 第三章课后习题参考答案 一、填空题1、 输入 /输出；总线2、 处理器；端口3、 CPU4、 运算器；控制器；运算器；控制电路；数据5、 运算器；与；或；非6、 数据总线；地址总线；控制总线7、 主频；字长；内部高速缓存器 /协处理器8、 复杂指令集计算机；精简指令集计算机9、 存储单元；存储器地址 10、存储单元； 3276811、随机 （访问 ）存储器；只读存储器； DRAM; EPROM; EEPROM 12、电缆导线；扇区； SATA 13、 CD-R; CD-RW; DVD 14、固态15、数据；外存；主存 /内存；数据；外存 16、高速缓存 /Cache ；虚拟内存17、键盘接口；鼠标接口；并行接口；串行接口； USB 接口；音频接口；12) 设以一个字节来存储，最高位为符号位 011001001110010001111100 01100100 10011011 01111100 10000011 0110010010011100011111001000010018、CRT; LCD; 分辨率；显卡；点密度/每英寸点数；激光打印机；针式打印机；RGB; CMYK第四章课后习题参考答案一、填空题1. 接口硬件资源2. 实时系统单用户单任务多用户多任务3. 多多个4. iOS Windows Mobile Symbian OS Android5. 内核Shell6. 进程管理器存储管理器设备管理器文件管理器7. 程序作业进程8. 外存内存9. 块设备驱动10. 硬件时钟软件时钟11. 注册表应用程序regedit 注册表编辑器12. .exe 文本视频13. 文件分配表NTFS选择题注：第11题 B 的答案应该为“窗口管理器”更合理第五章课后习题参考答案二．选择题二、思考题第9 题：Start ：set p = 1 ；set i = n; while i<=m doif（i ÷3的余数=0） p=p ×i ; i = i+1 ；end while output p ；End 第18 题：Start set i=1 set sum=0 while i<=n do sum=sum+1.0/i i=i+1 end while outputsum End第六章课后习题参考答案一、填空题1. 操作使用2. 算法算法3. 指令4. 数据传输算术逻辑5. 操作类型地址下一条指令的地址6. 机器语言程序7. 汇编语言源程序8. 过程对象过程9. C 语言Pascal /Fortran C++ Java10. 封装继承多态性11. 属性行为12. HTML XML13. 源程序目标程序14. 逐句一次性整体15. 算法错误16. 运算对象变量常量17. 整型实型字符型18. 符号常量19. 构造数据类型数组元素20. 赋值语句复合语句返回语句21. 算术运算22. 一个变23. 函数24. switch25. while for for26. do⋯while27. 设计方案编码运行维护28. 黑盒白盒29. 瀑布螺旋30. 使用二．选择题第七章课后习题参考答案：一．选择题第八章课后习题参考答案：一．选择题．是非题第九章课后习题参考答案：一．选择题第十章课后习题参考答案：．多选题。
计算机专业基础综合计算机组成原理(中央处理器)模拟试卷2
计算机专业基础综合计算机组成原理（中央处理器）模拟试卷2(总分：46.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：9，分数：18.00)1.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是( )。
A.主存地址寄存器B.程序计数器√C.指令寄存器D.状态条件寄存器2.指令周期是指( )。
A.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间√D.时钟周期时间3.同步控制是( )。
A.只适用于CPU控制的方式B.只适用于外围设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式√D.所有指令执行时间都相同的方式4.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( )。
A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行√C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D.一条微指令由若干条机器指令组成5.假设微操作控制信号用C n表示，指令操作码译码器输出用I m表示，节拍电位信号用M k表示，节拍脉冲信号用T i表示，状态反馈信息用B i表示，则硬联线控制器的基本原理可描述为( )，它可用门电路和触发器组成的树型网络来实现。
A.C n =f(I m，T i )B.C n =f(I m，B i )C.C n =f(M k，T i，B i )D.C n =f(I m，M k，T i，B i ) √6.下面描述的RISC机器基本概念中正确的句子是( )。
A.RISC机器不一定是流水CPUB.RISC机器一定是流水CPU √C.RISC机器有复杂的指令系统D.CPU配备很少的通用寄存器7.下列部件中不属于控制器的部件是( )。
A.指令寄存器B.操作控制器C.程序计数器D.状态条件寄存器√8.计算机操作的最小时间单位是( )。
A.时钟周期√B.指令周期C.CPU周期D.微指令周期9.下列说法中正确的是( )。
A.微程序控制方式和硬联线控制方式相比较，前者可以使指令的执行速度更快B.若采用微程序控制方式，则可用μPC取代PCC.控制存储器可以用掩模ROM、E 2 PROM或闪速存储器实现√D.指令周期也称为CPU周期二、设计题(总题数：6，分数：12.00)10.CPU的数据通路如图5．14所示。
《计算机组成原理》实验
《计算机组成原理》实验一、实验的性质、任务和基本要求(一)本实验课的性质、任务《计算机组成原理》是计算机科学与技术、网络工程专业的核心专业基础课，本课程旨在培养学生对计算机系统的分析、设计能力，同时为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
实验是巩固课堂教学质量必不可少的重要手段。
本实验课的任务是通过实验进一步加深对计算机各部件组成以及工作原理的掌握，培养学生计算机硬件动手能力。
（二）基本要求1、掌握运算器的基本组成和工作原理；2、掌握半导体存储器的工作原理与使用方法，掌握半导体存储器如何存储和读取数据；3、掌握微程序控制器的组成以及工作过程，掌握用单步方式执行一段微程序以及如何检查每一条微指令正确与否的方法；4、掌握数据传送通路工作原理；5、能够将运算器、微程序控制器和存储器三个部件连机，形成一个基本模型机系统。
同时，掌握机器指令与微指令的关系。
（三）实验学时分配表（表格说明）二、实验教学内容实验一运算器实验一、实验目的：（1）结合学过的有关运算器的基本知识，掌握运算器的基本组成、工作原理。
特别是了解算术逻辑运算单元ALU的工作原理；（2）验证多功能算术单元74181、74182的运算功能；（3）熟悉掌握本实验中运算器的数据传输通路。
二、实验要求（1）预习74181、74182的工作原理及逻辑关系；（2）测量数据要求准确；（3）写出实验报告。
三、实验内容1、实验原理实验中的运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。
运算器的输出经过一个三态门74LS245到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0~D7插座BUS1~6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0~LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0~D7插座EXJ1~EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开关KD0~KD7，并经过一三态门74LS245直接连至外部数据总线EXD0~EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0~LD7显示。
1《计算机组成原理》作业一解答
作业一解答一、名词解释：地址：寻址存储器中存储单元的二进制编号。
字长：计算机（或CPU）并行处理的数据字的位数。
二、简答题：说明软件与硬件的逻辑等价性。
答案：计算机的逻辑功能可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；计算机指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。
实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
对于某一具体功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等因素。
简述计算机系统的多级层次结构，为什么会形成这种多级层次结构？答案：计算机系统通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成的多层次结构。
形成这种结构的原因主要有两个方面：这种多层次结构是人们对于计算机一种深入的、本质的认识和应用，是人们对于计算机系统在不同层次上进行一种抽象的思维；这种多层次结构解决了计算机功能扩展问题，抽象数据结构的层次越高计算机系统的复用性越好、通用性越强。
作业二解答一、已知x =11011，y =－10101，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。
答案：[x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101011（或101011）[x]补0 0 1 1 0 1 1双符号位相同，无溢出，x+y=110二、已知x =11011, y =－10011，用变形补码计算x－y，同时指出结果是否溢出。
答案：[x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101101（或101101）[-y]补=0010011（或010011）[x]补0 0 1 1 0 1 1+ [-y]补0 0 1 0 0 1 1[x-y]补0 1 0 1 1 1 0双符号位不同，结果溢出。
三、已知x = 0.11011，y =－0.11111，用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
答案：[x]原= 011011，[y]原= 111111 [x]补= 011011，[y]补= 100001符号位= 0⊕1 = 1，符号位= 0⊕1 = 1，[x]补、[y]补算前求补：| x | = 11011，| y |=11111 | x | = 11011，| y |=11111 无符号阵列乘法：11011 无符号阵列乘法：11011×11111 ×1111111011 1101111011 1101111011 1101111011 11011+ 11011 + 110111101000101 1101000101 乘积符号位是1，则：乘积符号位是1，算后求补：[x×y]原= 11101000101 [x×y]补= 10010111011作业三解答一、利用181和182芯片，画出32位的三级先行进位逻辑结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验五运算器及运算器数据通路
一、实验目的
1、掌握运算器部件的基本组成、逻辑功能及其使用方法。
2、掌握运算器部件的数据传送通路，学习运算器件在系统中的应用。
3、完成几种算术、逻辑运算操作，加深对运算器件工作原理的理解。
二、实验原理
1、运算器
运算器是CPU的一个主要部件，它通常由算术运算单元、逻辑运算单元（简称算逻单元ALU）和一些存放操作数和运算中间结果的寄存器组成，对操作数进行各种算术和逻辑运算。
ALU的核心部分是一个二进制加法器，一般由N位全加器组成。
为了提高运算速度，通常都采用级间超前进位逻辑。
在此基础上，再增加一些控制线及控制逻辑，就能大大扩展逻辑功能，成为一个函数功能发生器。
此类ALU器件中，具有代表性的有74LS181、74LS881等。
74LS181器件本身是组合逻辑电路，可对两个4位二进制数进行16种算术运算和16种逻辑运算，即具有32种函数发生功能。
其中，由4个功能选择端S3、S2、S1、S0及1个模式控制端M来选择这32种功能操作之一。
而M的0、1状态，用来区分是算术运算还是逻辑运算。
在进行算术运算时，进一步用低位进位n来确定具体的算术运算函数。
74LS181的外形图如图1所示，能完成的算逻函数如表1所示。
74LS181ALU
图1：ALU器件74LS181芯片图
74LS181ALU的引脚说明如下：
引脚号符号功能说明
1 B0操作数B的第0位输入端
2 A0操作数A的第0位输入端
3~6 S 3~S 0 16种操作功能控制的编码输入端 7 C n 低（4）位进位输入 8 M 算术/逻辑运算模式控制输入 9~11 F 2~F 0 运算结果的低三位数输出 12 GND 电源的接地输入
13 F 3 运算结果的第4位数输出
14 A =B
比较A 、B 两数的结果输出端（OC ） 15 P 小组进位传递信号输出 16 C n+4 高位的进位输出 17 G 小组进位生成输出
18~23
B 3~B 1、A 3~A 1
操作数B 和操作数A 的第3~第1位数 24
V CC 电源的+5V 输入
表1：74LS181 ALU 函数功能表（补码输入、补码输出）
功能选择 S 3S 2S 1S 0 M ＝1 （逻辑功能）
M ＝0（算术功能）
C n ＝1（无进位）
C n ＝0（有进位）
0000 A A A 加1 0001 A +B A +B (A +B )加1 0010 A ⋅B
A +
B �A +B �加1
0011 逻辑“0” 减1［2的补码］ 0
0100 A ⋅B A 加（A ⋅B ） A 加（A ⋅B ）加1
0101 B A ⋅B 加(A +B ) A ⋅B 加(A +B )加1
0110 A ⨁B A 减B 减1 A 减B 0111 A ⋅B A ⋅B 减1 A ⋅B 1000 A +B A 加A ⋅B A 加A ⋅B 加1 1001 A ⨁B A 加B A 加B 加1 1010 B A ⋅B 加�A +B� A ⋅B 加�A +B�加1
1011 AB A ⋅B 减1 A ⋅B 1100 逻辑“1” A 加A A 加A 加1 1101 A +B A 加(A +B ) A 加(A +B )加1 1110 A +B A 加�A +B� A 加�A +B�加1
1111
A
A 减1
A
2、运算器数据通路
如前所述，运算器的核心是ALU 函数功能发生器，其次还要有存放操作数、运算指令和运算中间结果的寄存器、传送数据的总线器件等部件。
这些组成部分在不同的控制信号作用下，就可完成不同的运算功能。
本实验直接调用实验箱上的“ALU ”模块和“IR ”模块组成运算器，它们均已经与总线挂接，其结构如图2所示。
图中，模块左侧的信号是模块的输入控制信号，右边的是模块的输出信号。
“ALU ”模块的内部组成如图3所示。
图中S A 、S B 是存放两个现行操作数的缓冲寄存器，其中，S A 兼作存放
运算中间结果的累加器，并给予显示。
它们仅接收来自总线的数据信息，送入ALU 进行算逻运算。
ALU 的输出经三态门缓冲后挂接总线。
图2：IR和ALU模块的结构
图3：ALU模块的内部组成
在实验中，为减少模拟开关的占用量，调用“IR”模块，用来存放ALU的控制信息：S3~S0、M和C n。
它们
形成控制ALU进行何种运算的运算指令。
“IR”模块的内部组成如图4所示。
图4：IR 模块的内部组成 图4：PC 模块的组成逻辑原理图
三、实验内容
1、根据图1所示的实验方案，调用“ALU ”模块和“IR ”模块，适当选用所需的元器件，画出能实现运算器运算要求的逻辑电路图（包括对开关的定义），并组装成电路。
2、在组装的电路上实现表2中指令的手动单指令操作，列出详细操作步骤。
表2：几条实验指令 操作数：A ＝0x05 B ＝0x03 指令 助记符 ALU 功能代码
指令功能 加 减 加1 减1 ADD SUB INR DCR 1001 0110 0000 1111 (S A )+(S B )⟶
S A (S A )−(S B )⟶S A (S A )+1⟶S A (S A )−1⟶S A 逻辑与 取反 左移
ANA CMA SHL
1011 0101 1100
(S A )∙(S B )⟶S A (S B )⟶S A (S A )左移1位⟶S A
设计提示：
1、按8位总线宽度设计，操作数、指令码都需要由数据开关输入。
2、运算器中累加器S A 的输出端已经接了8个LED 做为数据显示，故总线上无需再另外挂接专门的输出寄存器及数据显示灯。
3、为避免总线干扰，在组装电路时应将“PC ”模块中的PC →BUS 端、“R ”模块中的WE 、RE 端、“M ”模块中的CS 端接V CC ，使它们的输出与总线BUS 隔离。
四、实验要求
做好实验预习，弄懂实验方案及原理，准备好电路逻辑图，列出具体的操作步骤。
五、实验仪器和器材
1、计算机组成原理实验台
2、1片74LS244
六、实验报告
根据以下的实验报告规范，撰写实验报告。
实验报告是实验后的书面总结，通过实验现象的整理，从理论上加以分析、总结，可以大大加深对所学理论知识的理解，增加感性认识，亦是总结、提高的过程，锻炼书面小结的好机会。
“计算机组成原理实验”的实验报告应包括下列内容：
⑴、列出实验名称、目的和内容——内容要简单扼要，列出几条即可。
⑵、给出设计方法，画出实验的逻辑图，元件排列图——说明本实验逻辑设计的原理、特点和使用的技巧。
⑶、列出主要实验步骤——指出注意问题，如操作方法、电源开关顺序、各信号加载的先后等。
⑷、给出实验时记录的数据——要提供仔细观察、忠实记录被观察点的数据。
⑸、实验现象的分析和讨论——对实验中出现的问题、改进设计的说明，亦可对实验方案本身提出改进意见。
∎。