实验三 脱机运算器实验

实验三脱机运算器实验

一、实验目的：

深入了解AM2901运算器的功能与具体用法，2片（16位为4片）AM2901的级连方式，深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。

二、实验说明：

脱机运算器实验，是指让运算器从教学计算机整机中脱离出来，此时它的全部控制与操作均需通过两个12位的微型开关来完成（不执行指令），只能通过开关、按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能，并通过指示灯观察运算结果。

下面简介与实验有关的开关与按键的功能。

做脱机运算器实验，要用到提供24位控制信号的微动开关（红色的），标有Micro switch 1和Micro switch 2；还有提供16位数据的拨动开关（黑色的），标有SWH的是高8位，标有SWL的是低8位。

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I8-I0：选择操作数来源、运算操作功能、选择操作数处理结果和运算器输出内容的3组3位的控制码；

A口、B口地址：送给AM2901器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号；

SCi、SSH和SST：用于确定运算器最低位的进位输入、移位信号的入/出和怎样处理AM2901产生的状态标志位的结果。

运算器的控制信号

状态寄存器的接收与保持

注:表中的×表示不必处理、不必过问该位的取值；

当通用寄存器本身移位时, Q寄存器不受影响；

乘除运算要求实现通用寄存器与Q寄存器联合移位；没有Q寄存器单独移位功能。

三、实验内容：

1．将教学机左下方的5个拨动开关置为1××00（单步、脱机、16位），先按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键，进行初始化。

2．接下来，按下表所列的操作在十六位机上进行运算器脱机实验，将结果填入表中，并解释每行操作的含义：其中D1取为0101H，D2取为1010H；通过两个12位的红色微型开关向运算器提

注意二进制和十六进制之间的转换。

按START前，ALU输出的是计算结果，参照ALU的操作周期的时序可知，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，所以想要寄存器接收ALU的计算结果必须按一次START按键。

四、实验要求

1.实验之前认真预习，写出预习报告，包括操作步骤，实验过程所用数据和运行结果等，否则实验效率会很低，所学到的内容也会大受影响；

2.实验过程当中，要仔细进行，防止损坏设备，分析可能遇到的各种现象，判断结果是否正确，记录运行结果；

3.实验之后，认真写出实验报告，包括对遇到的各种现象的分析，实验步骤和实验结果，自己在这次实验的心得体会与收获。