东北大学秦皇岛分校计算机组成原理实验(全).docxVIP

计算机组成原理实验报告学 号：姓 名：提交日期：2017.12.14成 绩：东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院计 算 机 组 成 原 理 实 验 报 告Computer Organization Lab?Reports______________________________________________________________________________班级： 姓名： 学号：实验日期：2017.10.18学院： 计算机与通信工程 专业： 计算机科学与技术 实验顺序： 1 原创：实验名称：十六位机运算器实验 在线实验实验分数：_______ 考评日期:________ 指导教师： 张旭 ______________________________________________________________________________一、实验目的完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。______________________________________________________________________________二、实验环境16位计算机组成原理实验箱______________________________________________________________________________三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如下图所示。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别由4个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。______________________________________________________________________________实验步骤及结果分析A:实验步骤 1.了解实验箱中芯片的位置和相应的使用功能，了解的负逻辑（即灯亮表示零），知道了怎么调节实验箱的模式。2.在线（字）算术运算操作： （1）字写操作（置数操作） 通过“I/O单元”二进制开关向寄存器AX和BX置数，操作步骤如下：（2）字读操作（运算寄存器AX和BX内容送总线）（3）字算术运算（不带进位加）令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0100），FUN及总线单元显示AX+BX的结果。令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0101），FUN及总线单元显示AX－BX的结果。（4）字算术运算（带进位加）令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0000），FUN及总线单元显示AX+BX+C的结果。令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0001），FUN及总线单元显示AX－BX-C的结果。3.在线（字）逻辑运算操作：（1）字写操作（置数操作） 拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AX和BX置数，操作步骤如下：（2）字读操作（运算寄存器AX和BX内容送总线）（3）字逻辑运算令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1101），为逻辑与，FUN及总线显示AX逻辑与BX的结果。令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1100），为逻辑或，FUN及总线显示AX逻辑或BX的结果。4.在线移位运算K23~K0全置“1”，灭M23~M0灯。累加器AX置数与移位流程字移位：完成上流程，按下表改变K13、K11的状态，再按【单拍】钮，观察AX的移位变化。字节移位：完成字移位后，改变字长宽度，令W（K6=1），然后根据下表设置K13、K11的电位，再按【单拍】钮，AX进入字节移位状态，观察AL的移位变化。表2.4. 3 移位编码表K15K13K12K11功能MS2S1S00111RR0110RL0011RRC0010RLC5.进位控制运算标志CY是带复位可预置的进位标志，在运算时由M信号控制，当M=0时，按【单拍】按钮，在T4上升沿把当前运算溢出位（进位或借位）打入CY的锁存输出端Q2。在M=“1”时，由CN位控制CY的“位操作”。当CN=“0”时，按【单拍】按钮，在T4上升沿执行CY的置“1”、清零、取反操作；遇M=“1”、CN=“1”时，CY保持原始状态。CY的复位端由管理CPU直接控制。（1）进位控制实验A．进位控制流程B．进位控制实验置位操作：当K15 K14 K6=101时，令K7=1，按【单拍】按钮，CY=1（灯亮）；清零操作：当K15 K14 K6=101时，令K7=0，按【单拍】按钮，CY=0（灯灭）；取反操作：当K15 K14 K6=100