计算机组成原理实验报告_4

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计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

重庆理工大学《计算机组成原理》实验报告学号 __***********____姓名 __张致远_________专业 __软件工程_______学院 _计算机科学与工程二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告一、实验名称基本运算器实验二、完成学生:张致远班级115030801 学号11503080109三、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。

四、实验原理:两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。

右方为低4位运算芯片,左方为高4位运算芯片。

低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连,使低4位运算产生的进位送进高4位。

低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连,高位芯片的进位输出到外部。

两个芯片的控制端S0~S3 和M 各自相连,其控制电平按表2.6-1。

为进行双操作数运算,运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2(用锁存器74LS273 实现)来锁存数据。

要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中,则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。

当T4 脉冲来到的时候,总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。

为控制运算器向内总线上输出运算结果,在其输出端连接了一个三态门(用74LS245 实现)。

若要将运算结果输出到总线上,则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。

否则输出高阻态。

数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。

其中,输入开关经过一个三态门(74LS245)和内总线相连,该三态门的控制信号为SW-B,取低电平时,开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。

总线数据显示灯(在BUS UNIT 单元中)已与内总线相连,用来显示内总线上的数据。

控制信号中除T4 为脉冲信号,其它均为电平信号。

由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端,因此,需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。

计算机组成原理实验报告

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实验一:数字逻辑——交通灯系统设计子实验1:7 段数码管驱动电路设计(1)理解利用真值表的方式设计电路的原理;(2)利用Logisim 真值表自动生成电路的功能,设计一个 7 段数码管显示驱动。

二、实验方案设计7 段数码管显示驱动的设计方案:(1)输入:4 位二进制(2)输出:7 段数码管 7 个输出控制信号(3)电路引脚:(4)实现功能:利用 7 段数码管显示 4 位二进制的 16 进制值(5)设计方法:由于该实验若直接进行硬件设计会比较复杂,而7 段数码管显示的真值表较容易掌握,所以我们选择由真值表自动生成电路的方法完成该实验。

先分析设计 7 段数码管显示驱动的真值表,再利用Logisim 中的“分析组合逻辑电路”功能,将真值表填入,自动生成电路。

(6)真值表的设计:由于是 4输入 7输出,真值表共有 16 行。

7输出对应 7个引脚,所以需要依次对照LED 灯的引脚顺序进行设计,如下图所示(注意LED 的引脚顺序):三、实验步骤(1)在实验平台下载实验框架文件RGLED.circ;(2)在Logisim 中打开RGLED.circ 文件,选择数码管驱动子电路;(3)点击“工程”中的“分析组合逻辑电路”功能,先构建4输入和7输出,再在“真值表”中,将已设计好的真值表的所有数值仔细对照着填入表格中,确认无误后点击“生成电路”,自动生成的电路如下图所示:(4)将子电路封装为如下形式:(5)进行电路测试:·自动测试在数码管驱动测试子电路中进行测试;·平台评测自动测试结果满足实验要求后,再利用记事本打开RGLED.circ 文件,将所有文字信息复制粘贴到Educoder 平台代码区域,点击评测按钮进行测试。

四、实验结果测试与分析(1)自动测试的部分结果如下:(2)平台测试结果如下:综上,本实验测试结果为通过,无故障显示。

本实验的关键点在于:在设计时需要格外注重LED 灯的引脚顺序,保证0-9 数字显示的正确性,设计出正确的真值表。

计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验

计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验

实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器,要求同学们掌握存储扩展的基本方法,能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。

能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联,组相联映射的硬件cache。

二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考:1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。

现在需要把其中一个(1 号)16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代,实际上就是存储器的字扩展问题。

a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。

b) 目标芯片16K个地址,地址线共14 条,备用芯片12 条地址线,高两位(分线器分开)用作片选,可以接到2-4 译码器的输入端。

c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。

4个芯片的32 位输出直接连到D1,因为同时只有一个芯片工作,因此不会冲突。

芯片内数据如何分配:a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址,每个地址里存放4个字节数据。

地址范围都一样:0x0000~0x3FFF。

b) 4个4K×32b 的ROM,地址范围分别是也都一样:0x000~0xFFF,每个共有4K个地址,现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组,分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。

HZK16_1 .txt 中的1~4096个数据放到0 号4K 的ROM 中,4097~8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中,8193~12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中,12289~16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。

c) 注意实际给的16K 数据,倒数第二个4K(8193~12288 个数据)中部分是0,最后4K(12289~16384 数据)全都是0。

计算机组成原理 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计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,通过实验学习可以更好地理解和掌握计算机的基本原理和结构。

本实验报告将介绍我在学习计算机组成原理课程中进行的实验内容和实验结果。

实验一:二进制与十进制转换在计算机中,数据以二进制形式存储和处理。

通过这个实验,我们学习了如何将二进制数转换为十进制数,以及如何将十进制数转换为二进制数。

通过实际操作,我更深入地了解了二进制与十进制之间的转换原理,并且掌握了转换的方法和技巧。

实验二:逻辑门电路设计逻辑门电路是计算机中的基本组成部分,用于实现不同的逻辑运算。

在这个实验中,我们学习了逻辑门的基本原理和功能,并通过电路设计软件进行了实际的电路设计和模拟。

通过这个实验,我深入理解了逻辑门电路的工作原理,并且掌握了电路设计的基本方法。

实验三:组合逻辑电路设计组合逻辑电路是由多个逻辑门组合而成的电路,用于实现复杂的逻辑功能。

在这个实验中,我们学习了组合逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了多个逻辑门的组合。

通过这个实验,我进一步掌握了逻辑电路设计的技巧,并且了解了组合逻辑电路在计算机中的应用。

实验四:时序逻辑电路设计时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组合而成的电路,用于实现存储和控制功能。

在这个实验中,我们学习了时序逻辑电路的设计原理和方法,并通过实际的电路设计和模拟,实现了存储和控制功能。

通过这个实验,我进一步了解了时序逻辑电路的工作原理,并且掌握了时序逻辑电路的设计和调试技巧。

实验五:计算机指令系统设计计算机指令系统是计算机的核心部分,用于控制计算机的操作和运行。

在这个实验中,我们学习了计算机指令系统的设计原理和方法,并通过实际的指令系统设计和模拟,实现了基本的指令功能。

通过这个实验,我深入了解了计算机指令系统的工作原理,并且掌握了指令系统设计的基本技巧。

实验六:计算机硬件系统设计计算机硬件系统是由多个模块组成的,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告引言计算机组成原理是计算机科学与技术的基础课程之一,通过实验可以更好地理解和掌握计算机的组成和工作原理。

本文将结合实验的过程和结果,详细论述计算机组成原理的一些关键概念和实际应用。

一、实验目的本次实验的目的是通过搭建一个简单的计算机系统,深入了解计算机的各个组成模块,如中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等,并验证计算机的基本工作原理。

二、实验内容本次实验分为两个部分,第一部分是计算机系统的搭建,包括CPU的设计与实现、存储器的设计与实现等;第二部分是对已搭建的系统进行功能测试,包括寄存器的读写、指令的执行等。

1. CPU的设计与实现CPU是计算机的核心处理单元,它负责执行各种指令,并控制计算机的运行状态。

在本次实验中,我们采用了冯·诺依曼结构的单周期CPU设计,包括指令寄存器、算术逻辑单元、控制单元等组成部分。

通过在实验中的操作和执行,我们深入理解了指令的编码方式、运算的过程等。

2. 存储器的设计与实现存储器是计算机系统中的主要组成部分,用于存放指令和数据。

在本次实验中,我们设计了一个简单的存储器,采用了随机存取存储器(RAM)的结构。

通过实验中的存储器读写操作,我们了解了存储器的寻址方式、数据的存取过程等。

三、实验结果与分析经过实验的搭建和测试,我们成功完成了计算机系统的建设,并验证了其基本功能。

在测试过程中,我们发现了一些问题和改进之处,例如CPU的时钟频率过低导致指令执行速度较慢,存储器的容量不足等。

通过对这些问题的研究和分析,我们能够进一步优化和改进计算机系统的性能。

四、实验心得体会通过本次实验,我进一步加深了对计算机组成原理的理解和掌握。

实验中我不仅学到了理论知识,还通过动手搭建和操作实际的计算机系统,加深了对计算机组成原理的实际应用的理解。

同时,我也意识到计算机的设计和实现是一个综合性强的工程,需要考虑多方面的问题,如硬件的选择与优化、指令的设计与调度等。

计算机组成原理 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计算机组成原理实验报告引言:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要课程,通过学习该课程,我们可以深入了解计算机的工作原理和内部结构。

本次实验旨在通过实际操作,加深对计算机组成原理的理解,并掌握一些基本的计算机硬件知识。

实验目的:1. 理解计算机的基本组成部分,包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等;2. 掌握计算机的运行原理,了解指令的执行过程;3. 学习使用计算机组成原理实验箱,进行实际的硬件连接和操作。

实验过程:1. 实验一:组装计算机本次实验中,我们需要从零开始组装一台计算机。

首先,我们按照实验指导书的要求,选择合适的硬件组件,包括主板、CPU、内存、硬盘等。

然后,我们将这些硬件组件逐一安装到计算机箱中,并连接好电源线、数据线等。

最后,我们将显示器、键盘、鼠标等外设连接到计算机上。

2. 实验二:安装操作系统在计算机组装完成后,我们需要安装操作系统。

本次实验中,我们选择了Windows 10作为操作系统。

首先,我们将Windows 10安装盘插入计算机的光驱中,并重启计算机。

然后,按照安装向导的指引,选择安装语言、时区等相关设置。

最后,我们根据自己的需求选择安装方式,并等待操作系统安装完成。

3. 实验三:编写并执行简单的汇编程序在计算机组装和操作系统安装完成后,我们需要进行一些简单的编程实验。

本次实验中,我们选择了汇编语言作为编程工具。

首先,我们编写了一个简单的汇编程序,实现两个数相加的功能。

然后,我们使用汇编器将程序翻译成机器码,并将其加载到计算机的内存中。

最后,我们通过调试器来执行这个程序,并观察程序的执行结果。

实验结果与分析:通过本次实验,我们成功地组装了一台计算机,并安装了操作系统。

在编写并执行汇编程序的实验中,我们也成功地实现了两个数相加的功能。

通过观察程序的执行结果,我们发现计算机能够按照指令的顺序逐条执行,并得到正确的结果。

这进一步加深了我们对计算机的工作原理的理解。

计算机组成原理实验报告

计算机组成与结构课程设计实验报告班级:学号:姓名:地点:时间:实验一存储器实验一实验题目FPGA中LPM_ROM定制与读出实验二实验环境QuartusII三实验要求1、掌握FPGA中lpm_ROM的设置,作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法;2、用文本编辑器编辑mif文件配置ROM;3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif文件配置ROM;4、验证FPGA中meg_lpm_ROM的功能。

四实验设计如下图所示五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明,输出的结果与理论值一致七实验小结第一次计算机组成实验让我对QuartusII软件有了初步了解,学会了FPGA中lpm_ROM的设置,作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法实验二运算器组成实验一实验题目算术逻辑运算实验二实验环境QuartusII三实验要求1.掌握简单运算器的数据传输通路。

2.验证运算功能发生器的组合功能。

3.掌握算术逻辑运算加、减、与的工作原理。

4.熟悉简单运算的数据传送通路。

5.验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。

6.按给定数据,完成几种指定的算术和逻辑运算。

7. 下载程序验证,验收时查看对M=L时F=A+B的结果。

A与B的数字在两数码管中显示,F的值在发光二极管显示,A的值可以先确定,键盘输入改变B的值,发光二极管的状态也变化!四实验设计五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明,输出的结果与理论值一致七实验小结通过本次实验我对QuartusII软件有了更深的了解,掌握了简单运算器的数据传输通路和算术逻辑运算加、减、与的工作原理,熟悉了简单运算的数据传送通路。

实验三时序与数据通路实验一实验题目节拍脉冲发生器时序电路实验二实验环境QuartusII三实验要求1.掌握二级时序控制原理及其三级时序的生成方法;2.了部时钟产生方法,工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程;3.掌握时序控制控制数据同路的方法,时序控制数据流的过程。

四实验设计五实验仿真与测试六实验结果分析经过实验证明,输出的结果与理论值一致七实验小结通过本次实验,我掌握了二级时序控制原理及其三级时序的生成方法,了解时钟产生方法,工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程,同时掌握时序控制控制数据同路的方法,时序控制数据流的过程。

计算机组成原理实验总报告

计算机组成原理实验报告班级:0411202学号:2012211xxx姓名: kelory_lee2014年12月7日目录1.实验一Hamming码2.实验二乘法器3.实验三时序部件4.实验四CPU_算术逻辑单元5.实验五CPU_指令译码器6.实验六CPU_微程序控制器7.实验七-八CPU_无流水无cache实验1 Hamming码一.实验目的(1)对容错技术有初步了解,理解掌握海明码的原理(2)掌握海明码的编码以及校验方法二.实验内容(1)先连接JTAG线和USB线(CPU实验时才用接此线),然后接实验箱电源线,最后才可以打开电源。

(切记:不能带电插拔Jtag口,否则会损坏实验设备)(2)安装ByteBlaster:Quartus→tools→>programmer→HardwareSetup(在打开programmer窗口的左上角或从Edit菜单—> HardwareSetup 亦可打开)→选Hardware Settings→点击Add Hardware→Hardware type →Altera ByteBlaster→ok即可;Mode选Jtag。

(3)打开Quartus→tools→programmer→AddFile,将hamming.sof(在C盘的相应目录下)下载到FPGA中。

注意进行programmer时,应在program/configure下的方框中打勾,然后下载。

(4)在实验台上通过模式开关选择FPGA独立调试模式010。

首先输入的8位操作数对应开关SD15~SD8,编码后的hamming码在灯A0~A12上体现。

其次开关SA0是控制位,待校验的13位数据对应SD7~SD0与SA5~SA1。

最后比较的结果在灯R4~R0上体现。

观察实验现象并记录相应数据如对8位数据10101100进行hamming编码和校验。

第一,先手工计算校验位P5~P1=_10111__,编码后的hamming码为__1101001101011。

计算机组成原理实验

计算机组成原理实验计算机组成原理实验报告1. 引言计算机组成原理实验是计算机类专业学生进行的重要实践课程之一。

通过实验,学生可以深入了解计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。

2. 实验目的本次实验的主要目的是探究计算机中的主要组成部分,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备以及硬盘等,并了解它们的相互连接与调度方式。

3. 实验装置和材料本实验使用了一台计算机,配备有Intel Core i7处理器、8GB 内存和500GB硬盘。

实验中还使用了键盘、鼠标和显示器等输入输出设备。

4. 实验过程及结果4.1 CPU实验在这个实验中,我们通过编写汇编语言程序来实现简单的数值运算。

实验结果显示,CPU能够根据程序逐条执行指令,并正确计算出结果。

4.2 内存实验通过编写C语言程序,我们对内存进行读写操作。

实验结果显示,内存可以正确存储和读取数据,并且能够保持数据的一致性。

4.3 输入输出设备实验在这个实验中,我们测试了键盘和鼠标的输入功能以及显示器的输出功能。

实验结果显示,输入设备能够正确识别用户的输入,而输出设备能够正确显示结果。

4.4 硬盘实验通过读写文件的操作,我们测试了硬盘的存储和检索功能。

实验结果显示,硬盘能够正确存储和读取文件,并且能够在短时间内进行大量的数据传输。

5. 结论通过本次实验,我们深入了解了计算机系统的各个组成部分以及它们的功能和工作原理。

实验结果表明,计算机的各个组件能够正常工作,并且能够协同工作以完成复杂的任务。

6. 参考文献[1] 《计算机组成原理实验指导书》[2] Smith, J.E., & Jones, P. 《Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface》. Morgan Kaufmann, 2014.。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告
实验目的:
本实验的目的是通过进行计算机组成原理实验,深入理解计算机的基本组成和工作原理,掌握计算机硬件与软件之间的协同工作方式。

实验设备:
1. 计算机主机
2. 键盘
3. 鼠标
4. 显示器
实验步骤:
1. 打开计算机主机,并接通电源。

2. 等待计算机启动完毕,进入操作系统界面。

3. 输入用户名和密码,登录系统。

4. 在桌面上打开文本编辑器,并新建一个文档。

5. 在文档中输入一段文字,并保存文件。

6. 打开浏览器,进入互联网页面。

7. 在浏览器中输入搜索词语,并点击搜索按钮。

8. 查看搜索结果,并点击其中一个链接。

9. 在打开的页面上点击按钮或链接,进行相应操作。

10. 关闭浏览器。

11. 关闭文本编辑器,保存文档。

12. 关闭计算机主机。

实验结果:
通过完成以上步骤,我们成功地进行了计算机组成原理实验。

在电脑启动后,我们登录系统并使用了各种软件和外部设备。

计算机可以顺利地接收我们的指令,并作出相应的操作。

我们也能够通过互联网浏览页面,并进行搜索和点击链接操作。

实验总结:
通过本次实验,我们更加深入地理解了计算机的组成和工作原理。

计算机是由硬件和软件组成,硬件包括主机、键盘、鼠标、显示器等,软件包括操作系统、文本编辑器、浏览器等。

计算机的各个组件通过协同工作,实现了我们对计算和信息的处理。

掌握计算机组成原理对于我们更好地使用计算机和理解计算机科学的发展趋势具有重要意义。

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《计算机组成原理及系统结构》实验报告 实验名称 运算器实验、通用寄存器实验、移位寄存器实验 实验室 实验楼418 实验日期 2014-11-20、2014-11-25、2014-11-27

实验一 运算器实验 一、实验目的 1. 掌握简单运算器的数据传输方式。 2. 验证运算器功能发生器(74LS181)及进位控制的功能组合。 3. 完成不带进位及带进位算术运算实验、逻辑运算实验,了解算术逻辑运算单元的运用。 二、实验原理

图1输入设备单元 实验中所用的输入/输出设备如图1所示。此次实验需要连线的有三个部分,一是运算单元,二是时序启停单元,三是缓冲输入单元。进行实验时,先按动复位按钮,让系统进行初始化,然后,操作通过【增址】切换到“L”状态,即手动模式进行,通过键盘,数据开关和二进制开关单元控制数据输入。写操作,读操作和运算结果都通过数据显示灯显示,该显示接口以二进制方式显示输出结果(灯亮表示该输出位为1,灯灭表示该输出位为0)。【单步】键用来控制脉冲信号,二进制开关中的LDDR1,LDDR2,ALU-B,SW-B,S3,S2,S1,S0,CN,M均为高电平有效(灯亮为高电平,灯灭为低电平). 两片74LS181芯片以串/并形式构成的8位字长的运算器,两个芯片的控制端S0-S3和M各自相连,运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1,DR2锁存数据。将总线中的数据锁存到DR1和DR2中,则LDDR1或LDDR2需为高电平,当脉冲来临时,总线中的数据就可以锁存到DR1和DR2中了。数据显示灯已于总线相连,用来显示总线上的数据,当DR1,DR2打入数据时,数据开关三态门打开,运算器输入三态门关闭,输出 数据至总线时,应该保证数据输入三态门关闭。 图2 输出设备单元 三、实验内容及结果分析 (一).算术运算实验 (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:

结果分析:通过控制数据开关输入要写入的数据,令CAB=0,CE=0,SW-B=1,LDDR1=1,LDDR2=0,按【单步】键即可向寄存器DR1中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR1写入成功,再次通过控制数据开关输入要写入的数据,令,LDDR1=0,LDDR2=1,按【单步】即可向寄存器DR2中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR2中写入成功,DR1,DR2分别显示数字65和A7。LDDR1,LDDR2分别控制着数据开关的内容是否能送往运算寄存器DR1,DR2. (2)读操作(运算寄存器内容送总线) 首先关闭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,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。

结果分析:读操作时,CBA是选择部件编码,当置于010时代表选择运算器,并将其数据送往总线,,M是算数逻辑选择端,M=0执行算数操作,M=1执行逻辑操作,S3,S2,S1,S0为运算选择控制端,令SW-B=0,存储器控制端CE=0,LDDR1=0,LDDR2=0,CBA=010, 置M,S0,S1,S2,S3均为11111,按单步建,数据总线显示DR1的内容,因为此时的执行的是F=B逻辑操作,同理置M,S0,S1,S2,S3为10101,LDDR2=0,CBA=010,置M,S0,S1,S2,S3均为11111,按单步建,数据总线显示DR1的内容,因为此时的执行的是F=B逻辑操作,同理置M,S0,S1,S2,S3为10101,数据总线显示DR2的内容。即将DR1和DR2的内容送到总线上。 ⑶ 算术运算(不带进位加) 置CBA=010,CN、M、S0、S1、S2、S3状态为101001,按【单步】键,此时数据总线单元应显示00001100(0CH)。

结果分析:当CBA=010,CN、M、S0、S1、S2、S3状态为101001进行算数65和A7的加运算,并将结果显示到数据总线上,此时数据总线单元显示00001100(0CH)。 (二)进位控制实验 ⑴ 进位位清零操作 在“L”状态下,按动【复位】按钮,进位标志灯CY“灭”,实现对进位位的清零操作。(当进位标志灯“亮”时,表示CY=1)。 用二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数

(2)首先关闭ALU输出三态门(CBA=000)、CE=0,开启输入三态门(SW-B=1),设置数据开关,向DR1存入01010101(55H),向DR2存入10101010(AAH)。操作步骤如下:

结果分析:在实验开始时一定要按动复位键进行清零操作,否则会影响结果,然后,通过控制数据开关输入要写入的数据,令CAB=0,CE=0,SW-B=1,LDDR1=1,LDDR2=0,按【单步】键即可向寄存器DR1中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR1写入成功,再次通过控制数据开关输入要写入的数据,令,LDDR1=0,LDDR2=1,按【单步】即可向寄存器DR2中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR2中写入成功,DR1,DR2分别显示数字65和A7。LDDR1,LDDR2分别控制着数据开关的内容是否能送往运算寄存器DR1,DR2. ⑶ 验证带进位运算的进位锁存功能 关闭数据输入三态门(SW-B=0)、CE=0,使CBA=010,AR=1,置CN、M、S0、S1、S2、S3的状态为101001,按【单步】键,此时数据总线单元显示的数据为DR1

加DR2,若进位标志灯CY“亮”,表示有进位;反之无进位。 结果分析:实验前先明确如果有进位则CY灯亮,分别输入01010101和10101010,相加后,数据显示11111111,无进位所以CY灯不亮,重新换一组操作数,使其有进位,观察得,CY灯亮。 (三)逻辑运算实验 ⑴ 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:

结果分析:在进行置数操作时,通过控制数据开关输入要写入的数据时,先令CAB=0,CE=0,SW-B=1,LDDR1=1,LDDR2=0,然后按【单步】键即可向寄存器DR1中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR1写入成功,再次通过控制数据开关输入要写入的数据,令,LDDR1=0,LDDR2=1,按【单步】即可向寄存器DR2中写入数据,如果发光二极管显示的数据与数据开关写入的数据相同则向DR2中写入成功,DR1,DR2分别显示数字65和A7。LDDR1,LDDR2分别控制着数据开关的内容是否能送往运算寄存器DR1,DR2.

⑵ 读操作(运算寄存器内容送总线) 首先关闭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,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。

结果分析:关闭数据输入三态门,停止数据输入,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,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。 ⑶ 逻辑或非运算

逻辑或非运算的方法是置CBA=010,M、S0、S1、S2、S3状态为11000,按【单步】键,此时数据总线单元应显示00011000(18H)。

结果分析:置CBA=010,M,S0,S1,S2,S3为11000,M=1为逻辑运算,S0,S1,S2, S3为1000表示逻辑运算F=/(A+B),按单步建,01100101和10100111进行或非运算,数据总线单元显示00011000(18H)。 四、实验思考 验证74LS181的算术逻辑运算功能:

DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 M=0(算术运算) M=1

(逻辑运算) CN=1 无进位 CN=0

有进位 65 A7 0 0 0 0 F=( 65 ) F=( 66 ) F=( 9A )

65 A7 0 0 0 1 F=( E7 ) F=( E8 ) F=( 18 ) 65 A7 0 0 1 0 F=( 7D ) F=( 7E ) F=( 82 ) 0 1 0 0 F=( A5 ) F=( A6 ) F=( DA ) 0 1 0 1 F=( 27 ) F=( 28 ) F=( 58 ) 0 1 1 0 F=( BD ) F=( BE ) F=( C2 ) 0 1 1 1 F=( 3F ) F=( 40 ) F=( 40 ) 1 0 0 0 F=( 8A ) F=( 8B ) F=( B8 ) 1 0 0 1 F=( 0C ) F=( 0D ) F=( 3D ) 1 0 1 0 F=( A2 ) F=( A3 ) F=( A7 ) 1 0 1 1 F=( 24 ) F=( 25 ) F=( 25 ) 1 1 0 0 F=( CA ) F=( CB ) F=( FF ) 1 1 0 1 F=( 4C ) F=( 4D ) F=( 7D ) 1 1 1 0 F=( E2 ) F=( E3 ) F=( E7 ) 1 1 1 1 F=( 64 ) F=( 65 ) F=( 65 ) 结果分析:74LS181可以进行各种各样的算术逻辑运算,通过改变CN,M,S0,S1,S2,

S3的值就可以进行各种运算,以上表中的数据是给定DR1=65,DR2=A7,先根据实验指导书中给出的逻辑关系进行运算,然后通过实验进行验证,经过各种运算后得到的结果符合74LS181的各种逻辑,证明实验过程正确。 五、实验总结 本次实验主要是认识了实验仪器的各个单元的划分,和部分单元的作用,此次实验主要是了解了运算单元的作用,和运算器的算数与逻辑运算功能,知道了运算器的输出跟数据总线相连,通过本次实验还了解了组成原理实验的一般步骤,和ALU的使用方法,74LS181的组成原理,及三态门的作用,数据总线与一般部件之间的传输方式等。 数据显示灯连接了数据总线,显示数据总线的内容,各部件之间的信息传送通过总线完成,实验中不可或缺的三态门的功能和工作原理,在实验过程中,一开始对仪器不是很熟悉,

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