!1脱机运算器实验.doc

大连理工大学实验预习报告 学院（系）： 电子信息与电气工程学部 专业： 计算机科学与技术 班级： 1101 姓 名： 郝宽宽 学号： 201181394 指导教师签字： 成绩： 实验一：脱机运算器实验 实验目的和要求 （1）理解运算器芯片Am2901的功能和内部组成，运行中使用的控制信号及各自的控制作用； （2）理解4片Am2901构成16位运算器的具体方案，各数据位信号、各控制位信号的连接关系； （3）使用24位微型开关中的23位控制信号确定运算与处理功能。 二、实验原理、逻辑框图和实验设备 实验原理： (运算器脱离与计算机主机的连接； (数据开关拨入参加运算的数据； (微型开关提供操作运算器运行必须控制信号；信号指示灯观察运算结果，信号 亮表示高电平1，信号灯灭表示低电平0； ④最低位的进位输入信号Cin和左右移位输入信号RAM0、Q0、RAM15、Q15由MACH 内部SHIFT线路提供。 Am2901内部组成逻辑框图： 4片Am2901构成16位运算器逻辑框图： 实验设备： 清华大学 TEC-XP实验箱的MACH部分 实验内容 实现如下6项操作功能：R0 ← 1234，R9 ← 789F ，R9 ← R9-R0 ，R0 ← R0+1 ，R10← R0 ，R9 ← R9^R0 。 （2）找出上述实现每一操作功能要用到的控制码。填写表中各组控制信号正确值，然后填入运行结果的状态信息表。 四、实验步骤 将教学机左下方的5 个拨动开关置为1XX00（单步、16 位、脱机）；先按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键，进行初始化。 按实验内容（1）的操作在机器上进行运算器脱机实验，输入时需要转换通过两个12 位的红色微型开关向运算器提供控制信号，通过16位数据开关向运算器提供数据，通过指示灯观察运算结果及状态标志。 二进制数据由拨动开关SW给出的（注：实验所给数据为十六进制数，需要转化为二进制输入）。按“START”按键之前，ALU 输出的是计算结果，A、B 口数据锁存是在时钟的下降沿，通用寄存器的接收是在低电平，要想寄存器接收ALU计算结果必须按一次“START”。 （4）记录实验数据并分析。 大连理工大学实验报告 学院（系）： 电子信息与电气工程 专业： 计算机科学与技术 班级： 1101 姓 名： 郝宽宽 学号： 201181394 指导教师签字： 成绩： 实验一：脱机运算器实验 实验操作步骤 将教学机左下方的5 个拨动开关置为1XX00（单步、16 位、脱机）；先按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键，进行初始化。 按预习报告实验内容（1）的操作在机器上进行脱机运算器实验。如：R0 ← 1234。通过指示灯观察运算结果及状态标志。 二进制数据由拨动开关SW给出的（注：实验所给数据为十六进制数，需要转化为二进制输入）。如：1234表示十六进制数，转化为二进制为0001 0010 0011 0100，在SW16位数据开关从左到右依次输入（0表示开关拨下去为低电平，1表示开关拨上去为高电平）。 (4)数据输入后将数据赋值给16位寄存器地址单元R0（如B地址给0），则需要用到两个12位的红色微型开关向运算器提供控制信号。将B端口对应的区域设置为0000，A端口对应的区域关闭。 I2-0为111表示将操作数分别为0和所输入的数据。 I5-3为000表示将两个操作数相加。 I8-6为011表示将赋值结果输出并给B端口地址的寄存器单元保存（按“START”键之 后）。 SST设置为001表示接受ALU的标志位输出的值 SSH SCI均置为00 00 无最低位进位。 此时输出信号灯Y15-0会显示0001 0010 0011 0100（0表示等灭，1表示灯亮），即1234H。 按“START”按键之前，ALU 输出的是计算结果，A、B 口数据锁存是在时钟的下降沿，通用寄存器的接收是在低电平，要想寄存器接收ALU计算结果必须按一次“START”。 (6)记录实验数据，并进行分析。 实验数据记录 预期功能 控 制 信 号 I8-6 I5-3 I2-0 SS