实验二通用寄存器单元实验

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实验二运算器实验

南京工程学院计算机工程学院计算机组成与结构实验报告书实验学生班级 K网络工程121实验学生姓名王云峰学号 240121525实验地点信息楼A115实验二运算器实验同组同学李翔240121515（合作小组朱赛杰240121533）实验日期 11月27日实验仪器号 TEC-XP+14S022一、实验目的1．加深对Am2901运算器内部组成的了解, 掌握四片Am2901芯片间的连接关系, 以及它与有关外部逻辑电路的连接关系。

2．准确把握该运算器的控制与使用, 即掌握其运算与操作功能, 以及正确地为其提供全部控制信号及有关数据的手段与技术。

3．初步了解运算器在计算机整机中的作用。

二、实验内容1．脱机方式下运算器的控制及运行设计控制信号序列，在脱机方式实现给定程序段的功能。

记录按压START 前后的ALU的运算结果和状态标志。

2．联机方式下运算器的控制及运行在联机方式下，汇编并单步执行给定程序段，查看并记录每条指令执行后的运行结果。

使用指令的单步骤执行方式，观察与运算器相关的控制信号的状态。

三、实验步骤与结果脱机的运算器实验，在教学实验中实现如下7项操作功能：预期功能实现方案R0 ←1234 数据开关拨1234，B地址给0，D+0，结果送B口选的R0R9 ←789F 数据开关拨789F，B地址给9，D+0，结果送B口选的R9 R9 ←R9-R0 B地址9，A地址给0，最低位进位给1，B-A，结果送B 口选的R9R0 ←R0+1 B地址给0，最低位进位给1，B+0，结果送B口选的R0 R10←R0 B地址给A，A地址给0，A+0，结果送B口选的R10逻辑右移在有了预期功能和实现方案之后，要解决的具体问题，就是依据教学计算机的简明操作卡中的有关表格中规定的内容，找出实现每一操作功能要用到的控制码。

请把表2-3中各组控制信号的正确的取值填写在相应位置，然后把运行结果的状态信息填入表2-4。

思考题：执行R0+1时，为什么输出Y15-Y0为1234，而不是1235？左右移位时，是通用寄存器本身移位，还是它与Q寄存器联合移位是怎么区分的？最高、最低位的移位输入信号是怎么给出的？C在移位中有什么作用？联机的运算器实验，改用教学计算机的指令实现上述脱机运算器实验完成的功能。

计算机组成原理实验2.1总线与寄存器

实验步骤：
1) 令#R0_BUS= #DR_BUS= #SFT_BUS=1，#SW_BUS=0；启动仿真，通过拨码开关送入总线BUS任意八位二进制数，赋值 74LS194的输入端D0D1D2D3。按照后页的逻辑功能表置位 74LS194的MR、S1、S0 、SL、SR端，观察并记录CLK端上升沿和下降沿跳变时刻输出端Q0Q1Q2Q3的状态。
2) 令#SW_BUS=0，三态门74LS244导通，记录BUS总线上的数据，与总线BIN相比较：
BUS_7 BUS_6 BUS_5 BUS_4 BUS_3 BUS_2 BUS_1 BUS_0 BUS总线
单位D触发器：74LS74 四位D触发器：74LS175
D触发器逻辑功能表
【2】D触发器实验（一Fra bibliotek总线与寄存器实验电路图
三态门74LS244
拨码开关与总线缓冲器（注意观察74LS244左右电平）
【1】总线实验
实验步骤：
1) #SW_BUS = #R0_BUS= #DR_BUS= #SFT_BUS=1；启动仿真，手动拨码开关在总线DIN上置位数据0x55。比较拨码开关所在的总线DIN与总线BUS上的数据。
实验步骤：
1) 令#R0_BUS= #DR_BUS= #SFT_BUS=1， #SW_BUS=0，启动仿真，手动拨码开关输入数据到BUS总线，改变74LS74的 D端（即BUS总线的BUS_0）状态，按照后页逻辑功能表置位74LS74的#Sd端、#Rd端，观察并记录CLK端上升沿、下降沿跳变时刻的Q端和#Q端状态。
的0xAA数据存入DR。观察寄存器74LS273的输出端。 6) 再令#R0_BUS=1；观察寄存器74LS374的输出端，请比较器

计算机组成原理实验

二、通用寄存器单元实验
3.实验说明 (2)通用寄存器单元的工作原理
二、通用寄存器单元实验
3.实验说明 (2)通用寄存器单元的工作原理通用寄存器单元的核心部件为2片GAL16V8，它具有锁存、左移、右移、保存等功能。各个功能都由X1、X2信号和工作脉冲RACK来决定。当置 ERA=0、X0=1、X1=1，RACK有上升沿时，把总线上的数据打入通用寄存器。可通过设置X0、X1来指定通用寄存器工作方式，通用寄存器的输出端Q0-Q7接入判零电路。LED(ZD)亮时，表示当前通用寄存器内数据为0。
A+B
CN=0，M=0 A+1 (A+B)+1
(A+B) + 1
0
0
AB
B A⊕B A B A +B A⊕B
A+AB (A+B)+AB
A-B-1
AB- 1
A+AB+ 1 (A + B )+ A B +1
A-B
A B
A+AB A+B AB-1 A+A (A+B)+A
(A+B)+A
(A+B)+AB
A+AB+1 A+B+1
一、算术逻辑运算单元实验
4.实验步骤 (2)不带进位位加法 74LS181的M=0，CN=1，S3S2S1S0=1110，则 74LS181工作在无进位位加法运算状态，运算为 F=A加B 本实验中，A=33H，B=55H 应得结果为：F=33H加55H=88H LED显示结果：88H 结果正确？
一、算术逻辑运算单元实验
一、算术逻辑运算单元实验

TEC-2000实验说明

实验说明一．TEC-2000教学机使用手册1. TEC-2000教学机介绍2. TEC-2000教学机和PC机的互联教学机和PC机通过RS-232串行口通信教学机使用其固化在ROM上的监控程序监控与PC机的通信PC机通过运行仿真终端程序PCEC与教学机进行通信。

即PC使用PCEC程序通过串行口与教学机的监控程序通信.使用PCEC主要可完成以下功能:1) 通过PC机向教学机加载程序2) 向监制程序发送调试命令，使之控制程序在教学机中的运行，可令程序单步运行、连续运行等，控制方法参见监控程序一节。

二．仿真终端程序PCEC由于教学计算机只配有开关、按钮、指示灯形式的输入输出设备，而没有标准的输入输出设备，所以就需要利用PC机的键盘和显示器进行程序和命令的输入和显示，解决的方法就是采用PCEC这样一个程序来控制PC 机与教学机之间的信息传送，所以PCEC被称为联机通讯程序。

1. PCEC的运行过程(1)进入微型机C 盘上的a文件夹；(2)双击PCEC16图标，出现如图所示的界面：(3)以上内容表明系统默认选择串口1（com1），可根据实际连接情况选择串口1或是串口2，按回车后出现如图界面：(4)上图中是系统设定的一些有关串口传输参数，没有特殊要求时一般不需修改这些参数，建议用户不要改动，直接回车，然后按一下教学计算机的“RESET”按钮，再按一下“ST ART”按钮，出现大于号（> ）提示符，界面如下图所示：此时表明TEC-2000教学计算机与PC机联机通讯正常。

系统处于命令行状态，即可通过发出计算机提供的监控命令执行相应的操作。

2. 监控命令(1) 单条汇编命令A用A 命令键入一段汇编源程序。

在命令行提示符状态下输入：A 2000↙；表示该程序从2000H地址开始，屏幕将显示：2000：输入如下形式的程序：2000: MVRD R0，0036 ↙2002: OUT 80↙2003: RET ↙；程序的最后以RET指令结束2004: ↙（直接敲回车键，结束A命令输入程序的操作过程）若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。

实验二运算器实验

实验二运算器实验实验二运算器am2901实验该实验操作不需用到电脑，不需实现电脑和实验箱的连接，操作全部在实验箱上完成。

实验过程当中，必须认真展开，避免损毁设备，分析可能将碰到的各种现象，推论结果与否恰当，记录运转结果。

实验目的：1、深入细致介绍am2901运算芯片的功能、结构；2、深入细致介绍4片am2901的级联方式；3、深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。

教学计算机的运算器部件主体由4片4位的运算器芯片am2901彼此串联形成，它输入16位的数据运算的结果（用y则表示）和4个结果特征位（用cy，f=0000，over，f15则表示）。

它的输出（用d则表示）就可以源自于内部总线。

确定运算器运算的数据来源、运算功能、结果处置，需要使用控制器提供的i8~i0、b3~b0、a3~a0共17个信号。

运算器的输入轻易相连接至地址寄存器ar的输出插槽，用作提供更多地址总线的信息来源。

运算器的输入还经过两个8位的244器件的掌控（采用dc1译码器的ytoib#信号）被送至内部总线ib，用作把运算器中的数据或者运算结果载入内存储器或者输入输出USB芯片。

运算器产生的4个结果特征位的信息需要保存，为此设置一个4位的标志寄存器flag，用于保存这4个结果特征信息，标志寄存器的输出分别用c、z、v、s表示。

控制标志寄存器何时和如何接收送给它的信息，需要使用控制器提供的sst2~sst0三位信号。

运算器还须要按照指令继续执行的建议，正确地获得最高位的位次输出信号，最高位和最低位的移位输出信号，为此须要布局另一个shift的线路，在控制器提供更多的ssh和sci1~sci0三位信号的掌控下，产生运算器最高位的位次输出信号，最高位和最低位的移位输出信号。

相关器件：4片am2901（alu）两片ar（74ls374）一片flag（gal20v8）一片shift（gal20v8）2片244（alutoib，74ls244）2个12位微动开关（红色）3个手动掌控信号内存芯片（hand，74ls240）am2901芯片的结构和功能：参考教材附录部分芯片具体内容线路表明：1、芯片输出受oe#信号控制，仅当其为低电平时，才有y值正常逻辑信号输出，否则输出为高阻态。

计算机组成原理实验说明

实验一运算器组成实验一、实验目的1.熟悉双端口通用寄存器堆（组）的读写操作。

2.熟悉简单运算器的数据传送通路。

3.验证运算器74LS181的算术逻辑功能。

4.按给定数据，完成指定的算术、逻辑运算。

二、实验原理上图是本实验所用的运算器数据通路图。

参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置，然后输入到双端口通用寄存器堆RF中。

RF由一个ispLSI1016实现，功能上相当于四个8位通用寄存器，用于保存参与运算的数据，运算后的结果也要送到RF中保存。

双端口寄存器堆模块的控制信号中，RS1、RS0用于选择从B端口（右端口）读出的通用寄存器，RD1、RD0用于选取从A端口（左端口）读出的通用寄存器。

而WR1、WR0用于选择写入的通用寄存器。

LDRi是写入控制信号，当LDRi=1时，数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用寄存器。

RF的A、B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连：另外，RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上，因而RF 中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。

DR1和DR2各由1片74LS273构成，用于暂存参与运算的数据。

DR1接ALU 的A输入端口，DR2接ALU的B端口。

ALU由两片74LS181构成，ALU的输出通过一个三态门(74LS244)发送到数据总线DBUS上。

图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号，其中S3，S2，Sl，S0，M，Cn#，LDDR2，LDDRl， ALU-BUS#，SW-BUS#、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0等是电位信号，用电平开关K0—Kl5来模拟。

T2、T3是脉冲信号，印制板上已连接到实验台的时序电路上。

#为低电平有效。

K0—K15是一组用于模拟各控制电平信号的开关，开关向上时为1，开关向下时为0，每个开关无固定用途，可根据实验具体情况选用。

实验中进行单拍操作，每次只产生一组Tl，T2，T3，T4脉冲，需将实验台上的DP，DB开关进行正确设置。

实验二双端口寄存器

计算机组成原理实验报告实验二双端口存储器原理实验一实验目的1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据3.了解双端口存储器怎样并行读写,并分析冲突产生的情况二实验电路三实验任务1.按电路图要求,将有关控制信号和二进制开关对应接好,反复检查后,接通电源.2.将二进制数码开关SW7-SW0(SW0为最低位)设置为00H,将其他作为存储器地址置入AR;然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中.用这个方法,向存储器的10H,20H,30H,40H单元依次写入10H,20H,30H,40H.3.使用存储器的左端口,依次将第2步存入的5个数据读出,观察各单元中存入的数据是否正确.记录数据.注意:禁止两个或两个以上的数据源同时向数据总线上发送数据!在本实验中,当存储器进行读出操作时,务必将SW_BUS#的三态门关闭.而当向AR送入数据时,双端口存储器也不能被选中.4.通过存储器的右端口,将第2步存入的5个数据读出,观察结果是否与第3步结果相同.记录数据.5.双端口存储器的并行读写和访问冲突.四实验步骤（一）连接电路并且将数据写入到双端口存储器的左端1.连接电路置DP=1,DB=0,编程开关拨到正常位置.AR+1 和 PC+1 两个信号接地.2.令K0(LDAR#)=0, K2(CEL#)=1, K4(RAM_BUS#)=1, K5(CER#)=1, K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H打入地址寄存器AR.3.令K0(LDAR#)=1, K2(CEL#)=0, K3(LR/W#)=0, K4(RAM_BUS#)=1, K5(CER#)=0,K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H写入存储器00H单元.4重复上面的的2,3步，然后将数据10H,20H,30H打入到地址10H,20H,30H中去。

实验二时钟中断实验实验报告概要

《时钟中断实验》实验报告姓名: 赵广元学号: 1428403058学院: 电子信息学院班级: 电子信息工程时钟中断实验一实验目的1.熟悉定时器初始化的步骤2.熟悉定时器控制寄存器（TCR）的含义和使用3.熟悉定时器中断的原理和使用二实验设备本实验设备包括：PC机、CCS2.1和5416DSK开发板三实验内容本实验要求编一个简单的定时器中断程序，设置一定的周期控制XF引脚输出电平周期性变化。

当定时器中断产生时可以观察到XF引脚输出电平周期性变化。

四实验原理中断处理：接受中断请求→应答中断→执行中断服务程序ISR定时器中断：19号中断当发生时钟中断时，PC值将指向时钟中断的中断向量地址中断向量地址的计算方法：（1）取PMST寄存器的IPTR的值（中断向量指针，9位）；（2）查DSP的中断表得到时钟中断向量序号19；（3）将中断向量序号19左移2位（4）将IPTR值左移7位（占高9位）与（3）相加，得到中断向量地址。

中断向量表程序设计：（1）TI54系列DSP最大支持序号0~31的32个中断（存在复用）（2）根据中断向量表地址计算方法，每四个中断向量占四个字（序号左移两位），整个中断向量表共占128个字（3）硬件复位后，其中断向量表首地址为0xFF80(0号中断地址)（4）软件设置IPTR后，其中断向量表地址发生变化，为使高速响应中断，应在片内RAM中运行定时器：C54X系列的DSP都具有一个或者两个预定标的片内定时器，这种定时器是一个倒数定时器，它可以被特殊的状态位实现停止，重启动，重设置或者静止。

定时器在复位后就处于运行状态，为了降低功耗可以禁止定时器工作。

应用中可以用定时器来产生周期性的CPU中断或者脉冲输出。

定时器的功能方框图如5.1所示，其中有一个主计数器（TIM）和一个预定标计数器（PSC）。

TIM用于重装载周期寄存器（PRD）的值，PSC用来重装载周期寄存器（TDDR）的值。

图5.1 定时器的功能方框图图5.1是定时器的功能方框图， SRESET 是在器件复位时，DSP 向外围电路（包括定时器）发送的一个信号，此信号将在定时器上产生以下效果：寄存器TIM 和PRD 装载最大值（0FFFFH ）；TCR 的所有位清0；结果是分频值为0，定时器启动，TCR 的FREE 和SOFT 为0。

寄存器实验报告

寄存器实验报告实验目的：本实验旨在通过对寄存器的学习和实验操作，了解寄存器的基本概念、功能以及应用。

实验设备：1. 计算机2. 开发板3. 指示灯4. 连接线实验步骤：一、寄存器简介寄存器是计算机中的一种重要的存储器件，用于存储和传送数据。

它采用二进制编码进行操作，并且能够以不同的形式存在于各种计算机中。

寄存器通常由多个触发器级联实现，其中每个触发器能够存储一个二进制位。

根据其功能和结构的不同，寄存器可以分为通用寄存器、特殊功能寄存器等。

二、实验设备连接1. 将开发板与计算机通过连接线进行连接。

2. 将指示灯插入开发板上的相应引脚。

三、数据输入与显示1. 在计算机上编写相应的程序，通过控制寄存器将数据输入到开发板中。

2. 通过观察指示灯的状态，验证数据是否被正确地存储到寄存器中。

3. 修改输入的数据，观察指示灯是否能正确反映修改后的数据。

四、数据传送与处理1. 编写程序，将寄存器中的数据传送到其他相关设备中。

2. 通过观察设备的工作状态，验证数据是否能正确地传送和处理。

五、寄存器的运算1. 编写程序，对寄存器中的数据进行相应的运算操作，如加法、减法等。

2. 通过观察计算结果的正确性，验证寄存器的运算功能是否正常。

六、数据存储与读取1. 编写程序，将计算结果存储到寄存器中。

2. 通过读取寄存器中的数据，验证存储功能是否正常。

实验结果与分析：通过以上实验操作，我们成功地对寄存器的功能和应用进行了探究和验证。

通过数据的输入、传输、运算和存储等操作，我们可以清楚地认识到寄存器在计算机中的作用和重要性。

同时，我们也发现了寄存器在数据存储和传送过程中的高效性和可靠性。

结论：寄存器作为计算机中的重要存储器件，在数据的存储和传送方面发挥着重要的作用。

通过本次实验，我们对寄存器的基本概念、功能和运作原理有了深入的了解。

通过学习和实践，我们进一步增强了对计算机硬件和数据处理的认识，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。

计算机组成原理实验2

算术逻辑ALU是由两片74181(U17、U18)构成，它是运算器的核心。它可以对两个8位二进制数进行多种算术或逻辑运算，具体由74181的功能控制条件M，S3，S2，S1，S0决定。两个参加运算的数分别来自ACT和TMP(或Ri)，运算结果可以直接送到累加器A或经BUFFER送到累加器A，以便进行移位操作或参加下次运算。
表6-1 累加器A使用法
图6-2是累加器A判零线路
图6-2 累加器A判零线路
此线路利用内存模块中的与门7411(U21) 对或非门7427(U22)的三个输出组合，产生 ZD信号。ZD为1表示累加器A当前的内容为零。当ZC电平正跳时ZD状态被存人触发器 7474(U19)，信号Z是它的输出。
图6-3是进位发生线路
计算机提供了一系列功能模块，这里逐一介绍它们的组成和使用。
6.2 运算器模块
运算器模块(ALU)主要由累加器A(74198)运算器 ALU(74181x2)、累加器暂存器ACT(74377)、暂存器TMP(74373)、输出缓冲器BUFFER(74245)，以及进位产生线路、累加器判零线路等构成。
运算器模块上的开关KA、KB、KC以及寄存器堆模块上的开关KR的不同组合，决定了实验计算机的运算器结构。
从理论上讲， KA、KB、KC和KR可有16种不同组合，但有实际逻辑意义的组合为以下几种(L表示置左、R表示置右): (1).KA、KB、KC 、KR置为R、L、L、R，这种组合的运算器结构如图6-5(a)。如果不使用寄存器堆，则它简化为如图6-5(e)。
IR2(U10)是三态输出的8位寄存器。当它的接数控制脉冲端CL出现电平正跳变时接数，当它的输出控制OI为低电平输出，OI为高电平时IR2输出呈高阻。

组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告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、验证运算功能发生器（74LS181）及进位控制的组合功能；二.实验要求完成不带进位及带进位算术运算实验、逻辑运算实验，了解算术运算单元的运用。

三.实验设备计算机组成原理实验箱四.实验步骤 1.算术运算实验打开实验仪电源，按增址键，调到“L ”工作状态下。

SW_B=0，CE=0，LDDR1=0,LDDR2=0，CBA=010，置M 、S0、S1、S2、S3为11111，在按单步键，数据总线单元显示DR1的内容即：65；若把M 、S0、S1、S2、S3置为10101，在按单步键，数据总线显示DR2的内容，即：A7；进行算术运算：置CBA=010，CN 、M 、S0、S1、S2、S3状态为101001，按单步键，此时数据单元显示：0CH ，CY 不亮，进位舍弃。

和预测相同，为不进位算术运算。

2.进位控制实验实验“L ”状态下即手动单元实验状态，按复位键，然后进如下操作：数据开关 01100101 三态门 CBA=000 CE=0 SW_B=1 寄存器DR1 01100101 LDDR1=1 LDDR2=0 按单步键数据开关10100111 寄存器DR210100111LDDR1=0 LDDR2=1 按单步键数据开关01010101三态门 CBA=000 寄存器DR1 01010101 LDDR1=1 数据开关10101010 寄存器DR210101010LDDR1=0 LDDR2=1然后置SW_B=0,CE=0,CBA=010,AR=1,CN 、M 、S0、S1、S2、S3的关态为101001，按单步键，肯数数据总线显示的数据为DR1加DR2，即：FF ，且CY 不‘亮’，表示无进位，和预测结果相同。

置CBA=0102.逻辑运算实验置CBA=010，M 、S0、S1、S2、S3状态为11000，按单步键，此时LED 显示：18H.与预测值相同。

计算机组成原理实验报告

1. 寄存器五、实验总结按照实验要求进行连接和操作,对通用寄存器组进行了数据的写入和读出,两组数据完全对照，得到了预期效果，说明了存入数据的正确性,在整个过程中也对寄存器组的构成和硬件电路有了更深层次的理解。

2. 运算器五、实验总结基本熟悉了整个实验系统的基本结构，了解了该实验装置按功能分成几大区,学会何时操作各种开关、按键。

最重要的是通过实验掌握了运算器工作原理，熟悉了算术/逻辑运算的运算过程以及控制这种运算的方法，了解了进位对算术与逻辑运算结果的影响，对时序是如何起作用的没太弄清楚，相信随着后续实验的进行一定会搞清楚的3。

存储器五、实验总结按照实验要求连接器材设备元件，按照给定步骤进行实验操作.通过向静态RAM中写入数据并读出数据，在INPUT单元输入数并存入地址寄存器，再向相应的地址单元存入数,验证读出数据时,只需再INPUT单元输入想要读出单元的地址，再通过片选端CE读出存储单元内的数据，其中We=0是控制写端，WE=1控制读,CE低电平有效。

实验过程遇到一些问题，对实验内容不是很熟，有待提高。

4. CPU与简单模型机设计实验一、实验目的(1) 掌握一个简单CPU的组成原理.（2）在掌握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机。

(3）为其定义五条机器指令，编写相应的微程序,并上机调试掌握整机概念.二、实验设备PC机一台，TD—CMA实验系统一套。

三、实验原理本实验要实现一个简单的CPU，并且在此CPU的基础上，继续构建一个简单的模型计算机。

CPU 由运算器(ALU）、微程序控制器(MC）、通用寄存器（R0）,指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）和地址寄存器（AR)组成,如图5-1—1 所示。

这个CPU 在写入相应的微指令后，就具备了执行机器指令的功能，但是机器指令一般存放在主存当中，CPU 必须和主存挂接后，才有实际的意义，所以还需要在该CPU的基础上增加一个主存和基本的输入输出部件，以构成一个简单的模型计算机。

组成原理实验

华中科技大学文华学院《计算机组成原理实验》专业：09软件工程班级：二班姓名：陈龙学号：0901********指导老师：袁全清声明：学号后三位101,16进制表示为65H实验一：算术逻辑运算单元实验一、实验目的1、掌握简单运算器的数据传输方式2、掌握74LS181的功能和应用二、实验要求输入数据DR1 = 65H，DR2 = 65H，在保持数据不变的情况下，改变运算器的功能设置，记录运算器的输出，填写表格，并进行相应的分析和比较三、所使用的模块算术逻辑单元、二进制开关、数据总线四、实验过程①把ALU-IN(8芯的盒型插座)与右板上的二进制开关单元中J01插座相连(对应二进制开关H16~H23)，把ALU-OUT与数据总线上的DJ2相连。

②把D1CK和D2CK用连线连到脉冲单元的PLS1上，把EDR1、EDR2、ALU-0、S0、S1、S2、CN、M接入二进制开关。

按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在D1CK上产生一个上升沿，把65H打入DR1数据锁存器入DR2数据锁存器五、实验结果及分析实验二：通用寄存器单元实验一、实验目的了解通用寄存器的组成和硬件电路，利用通用寄存器实现数据的置数、左移、右移等功能二、实验内容输入自己学号的后3位数对应的十六进制数，重作输入数据、循环左、右移实验，记录每次移位后的结果，可多次移位。

再输入自己学号的数据，使M=0，重作输入数据、逻辑左、右移位实验，直到结果全0,2D灯亮。

记录实验过程及结果。

对实验结果，作出相应的分析。

三、实验要求按照实验步骤完成实验项目，实现通用寄存器移位操作。

了解通用寄存器单元的工作原理应用。

四、所使用的模块通用寄存器单元，二进制开关，数据总线五、实验过程1、将实验器材按下表接线4、将各控制信号置如下，按PLS1，寄存器中的值将左移(无进位循环左移)一．实验结果及分析实验三：进位控制、通用寄存器判零实验2、实验目的1、熟悉带进位控制的算术逻辑运算器的组成和硬件电路用进位寄存器来实现带进位的左移、右移2、熟悉判零线路3、实验内容1、带进位位逻辑或（算术逻辑单元带进位的加法运算实验）自己学号的后三位数对应的十六进制，与0FFH作进位相加2、带进位移位实验自己学号的后三位数对应的十六进制，作带进位(M=0)左、右移位实验和不带进位的(M=1)左、右移位实验记录实验过程及结果。

计算机组成原理实验指导 (1)

计算机组成原理实验指导实验一运算器部件实验一、实验目的⒈掌握简单运算器的数据传输方式。

⒉验证运算功能发生器(74LS181)及进位控制的组合功能。

二、实验要求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。

三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图7-1-1所示。

其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。

运算器的输出经过一个三态门(74LS245)以8芯扁平线方式和数据总线相连，运算器的2个数据输入端分别由二个锁存器(74LS273)锁存，锁存器的输入亦以8芯扁平线方式与数据总线相连，数据开关(INPUT DEVICE)用来给出参与运算的数据，经一三态门(74LS245)以8芯扁平线方式和数据总线相连，数据显示灯(BUS UNIT)已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。

图7-1-1运算器电原理图图7-1-1中T2、T4为时序电路产生的节拍脉冲信号，通过连接时序启停单元时钟信号“”来获得，剩余均为电平控制信号。

进行实验时，首先按动位于本实验装置右中侧的复位按钮使系统进入初始待令状态，在LED显示器闪动位出现“P.”的状态下，按【增址】命令键使LED显示器自左向右第4位切换到提示符“L”，表示本装置已进入手动单元实验状态，在该状态下按动【单步】命令键，即可获得实验所需的单脉冲信号，而LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B、S3、S2、S1、S0、CN、M各电平控制信号用位于LED显示器上方的26位二进制开关来模拟，均为高电平有效。

四、实验连线图7-1-2实验连线示意图按图7-1-2所示，连接实验电路：①总线接口连接：用8芯扁平线连接图7-1-2中所有标明“”或“”图案的总线接口。

②控制线与时钟信号“”连接：用双头实验导线连接图7-1-2中所有标明“”或“”图案的插孔（注：Dais-CMH的时钟信号已作内部连接）。

五、实验系统工作状态设定在闪动的“P.”状态下按动【增址】命令键，使LED显示器自左向右第4位显示提示符“L”，表示本装置已进入手动单元实验状态。

实验报告计组

表2
299-B
S1
S0
M
功能
0
0
0
任意
保持
0
1
0
0
循环右移
0
1
0
1
带进位循环右移
0
0
1
0
循环左移
0
0
1
1
带进位循环左移
任意
1
1
任意
装数
说明:令CBA=011时表中299-B=0。
三、实验内容及结果分析
(一)移位寄存器置数
首先置CBA=000，然后按下面所列流程图操作：
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
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：在给定DR1和DR2的情况下，通过二进制控制单元中S0、S1、S2、S3来改变运算器的功能，从而得出了当M=1、M=0时F的值。
结果分析：当M、S0、S1、S2、S3为11111时，控制LDDR1的181将R1的内容传至数据总线，显示为：65。当M、S0、S1、S2、S3为10101时，控制LDDR2的181将R1的内容传至数据总线，显示为：A7。
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）。
(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：

计算机组成原理实验报告

《计算机组成与系统结构》实验指导书计算机与信息工程系2013年7月目录实验概述 .......................................................... 实验项目一专用寄存器(1)........................................... 实验项目二通用寄存器.............................................. 实验项目三专用寄存器(2)........................................... 实验项目四数据输出/移位门......................................... 实验项目五微程序计数器............................................ 实验项目六运算器.................................................. 实验项目七程序计数器.............................................. 实验项目八存储器读写.............................................. 实验项目九微程序存储器读写........................................ 实验项目十中断.................................................... 实验项目十一模型计算机设计........................................实验概述一、实验目的1．加深对讲授内容的理解，通过实验来掌握计算机系统原理。

熟练地掌握计算机中每个部件的电路设计方法并完成调试和分析结果。

2．熟悉所用的仿真软件。

学会使用仿真软件上机调试电路。

西南科技大学计算机组成原理实验报告二

(4) 用输入开关向暂存器 A 置数。
①拨动 CON 单元的 SD27„SD20数据开关，形成二进制数 01100101（或其它数值），数据显示亮为‘1’，灭为‘0’。
②置 LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的 ST 按钮，产生一个 T4
上沿，则将二进制数01100101 置入暂存器 A 中，暂存器 A 的值通过 ALU 单元的 A7„A0八位 LED 灯显示。
(1) 按图 1-1-5 连接实验电路，并检查无误。
(2) 将时序与操作台单元的开关 KK2 置为‘单拍’档,开关 KK1、KK3 置为‘运行’档。
(3) 打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。然后按动CON 单元的 CLR 按钮，将运算器的 A、B 和 FC、FZ清零。
法运算。
重复上述操作，并完成表1-1-2。然后改变 A、B 的值，验证 FC、FZ 的锁存功能。
3.思考题
运算器主要由哪些器件组成？怎样连接这些器件？
（1）由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器和通用寄存器组成。
（2）根据连线图连线
4.实验体会
本次实验较为简单，并且上次试验已经大概熟悉了操作台与实验方法，所以这次实验刚开始我们就先认真阅读了实验指导书，并且严格按照实验书上所说做实验，基本上本次实验就没怎么出问题，很顺利的连好了线，得出了预期的结果。之后我又和伙伴再次把实验原理看了一遍，确定自己懂了才算真正完成了实验。
专业班级：_________卓软1501____________
指导教师：___________贾小林_____________
评分：______________________________
实验日期：2017年5月2日

寄存器实验报告总结心得

随着电子技术和计算机科学的飞速发展，寄存器作为数字系统中的基本组件，其重要性不言而喻。

本次寄存器实验，让我对寄存器有了更深入的了解，同时也锻炼了我的动手能力和解决问题的能力。

以下是我在实验过程中的心得体会。

一、实验背景寄存器是数字系统中用于存储和传输数据的临时存储单元，它由触发器组成，可以并行或串行地存取数据。

在计算机组成原理课程中，寄存器是不可或缺的一部分，它直接影响着计算机的性能和效率。

本次实验主要围绕移位寄存器展开，旨在让我们掌握移位寄存器的逻辑功能、工作原理以及在实际应用中的重要性。

二、实验内容1. 实验目的（1）了解移位寄存器的结构、功能和工作原理；（2）掌握移位寄存器的逻辑功能测试和使用方法；（3）学会移位寄存器的应用，如实现数据的串/并转换、构成环形计数器等。

2. 实验原理移位寄存器是一种具有移位功能的寄存器，其数据可以在时钟脉冲的作用下依次左移或右移。

根据移位寄存器存取信息的方式不同，可以分为串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。

本实验选用4位双向通用移位寄存器，型号为74LS194或CC40194。

3. 实验步骤（1）搭建实验电路，包括74LS194芯片、时钟脉冲源、数据输入端等；（2）根据实验要求，设置移位寄存器的操作模式，如并行送数、右移、左移、保持及清零等；（3）通过数据输入端，向移位寄存器中写入数据；（4）观察移位寄存器的输出端，记录数据的变化情况；（5）分析实验结果，验证移位寄存器的功能。

4. 实验结果与分析（1）通过实验，我们成功搭建了移位寄存器实验电路，并实现了数据的串行输入、移位和并行输出；（2）实验结果表明，移位寄存器能够按照设定的操作模式，实现数据的左移、右移、保持和清零等功能；（3）通过观察实验现象，我们了解到移位寄存器在实际应用中的重要作用，如构成环形计数器、顺序脉冲发生器、串行累加器等。

三、实验心得1. 理论知识与实践相结合本次实验让我深刻体会到，理论知识与实践操作是相辅相成的。

计算机组成原理实验

整机仿真整机是将所有模块通过总线连接在一起，成为一台完整的计算机。设计需求：该部分将各子模块综合，通过输入/输出设备实现汇编语言的编辑和编译，生成二进制代码；将二进制代码存入主存，顺序执行，经过“指令模块”实现全速、单步或微单步运行程序，完成程序功能。各步程序结果，各寄存器变量通过显示输出实时查看。
1. 采用 Cache-Memory 存储层次。 2. 地址长度为 16 位，数据寄存器长度 16 位，存储字长是 8 位，采用小端存储模式。 3. Cache 采用二路组相联，Cache 大小为 1KB，每个字块 4 个字，字长为 2B。 4. 能根据有效地址读 Cache 和内存，把数据读入数据寄存器中；能根据有效地址把
1、运算器由 ALU，状态寄存器，通用寄存器组成。 2、 ALU 能够进行加、减、乘、除等四则运算，与、或、非、异或等逻辑运算以及移
位求补等操作。其中乘除法要实现原码 1 位乘、补码 1 位乘（Booth）、原码加减交替除法、补码加减交替除法 4 种算法。选作原码/补码 2 位乘算法。 3、通用寄存器组用于保存参加运算的操作数和运算结果。 4、状态寄存器用于记录算术、逻辑运算的结果状态。程序设计中，这些状态通常用作条件转移指令的判断条件，所以又称为条件码寄存器。一般均设置如下几种状态位：零标志位（Z），负标志位（N），溢出标志位（v），仅为或借位标志（C）。【输入】从 ins_input.txt 读入。每行有一个操作码和两个操作数，用空格分开，操作数用原码表示。 e.g. Add 0.110111 1.101110 Sub 0.100111 0.101011 Mul 1.101110 0.110111 【输出】将运算过程和结果输入到 output.txt 例如： ori_onebit_times [x]ori=1.101110 [y]ori=0.110111 x*=0.101110 y*=0.110111 0.000000 110111 + 0.101110 -------------------------------0.101110 0.010111 0 11011 + 0.101110 -------------------------------1.000101 0 0.100010 10 1101 + 0.101110 -------------------------------1.010000 10 0.101000 010 110 0.010100 0010 11 + 0.101110 -------------------------------1.000010 0010 0.100001 00010 1 + 0.101110 --------------------------------

实验二通用寄存器单元实验

实验二 运算器实验

计算机组成原理实验2.1总线与寄存器

计算机组成原理实验

TEC-2000实验说明

实验二运算器实验

计算机组成原理实验说明

实验二 双端口寄存器

实验二时钟中断实验实验报告概要

寄存器实验报告

计算机组成原理实验2

组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

组成原理实验

计算机组成原理实验指导 (1)

实验报告 计组

计算机组成原理实验报告

西南科技大学计算机组成原理实验报告二

寄存器实验报告总结心得

计算机组成原理实验

实验二运算器实验

实验二双端口寄存器

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