实验四 移位运算器实验
实验2-3. 移位运算器实验
实验2-3. 移位运算器实验
程序设计与硬件实验
S、M共同控制移位模式键6控制S
S : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
D : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
K X
康芯科技模式0的电路结构
键6控制移位模式
键2/键1输入操作数
数码2/1显示输
入的待移位数
键5产生CLK 脉冲
用此纽选择编程下载
选择JTAG模式接口ByteblasterMV
注意此示例存放的路径
K X康芯科技
其余设置默认！
键8控制工
作模式M
键7控制允许带
进位移位输入键6控制移位模式
键2/键1输入操作数
数码8显示S&M
数码7显示移位
数据输出进位
数码6/5显示被
锁存的移位数据
数码2/1显示输
入的待移位数
键5产生CLK脉冲选择模式0。
实验四 逻辑运算与移位类指令的使用
实验四逻辑运算与移位类指令的使用一．实验目的：掌握逻辑运算类指令和移位类指令的用法。
二．实验内容：调试实验指导中给出的程序，查看数据区的内容，回答相关问题，并尝试自己编写简单的源程序。
三．操作步骤1. 调用字处理程序建立源程序文件如图5-1所示。
DATA SEGMENTX DB 40Y DB ?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AL,XSAR AL,1MOV BL,ALMOV CL,2SAR AL,CLADD AL,BLMOV Y,ALMOV AH,4CH ; 调用21H号中断的4CH号功能，返回DOS INT 21HCODE ENDSEND START图5-12.汇编、链接并调试程序。
单步运行带横线的指令，用一个数学表达式来描述该程序的功能。
答：Y=5X/85. 编写一个完整的源程序,将BUF字节单元存放的两位组合BCD码,转换成2个字节的ASCII码,并分别存放在ASC、ASC+1字节单元中。
例如(BUF字节单元)=58H,那么(ASC字节单元)=35H,(ASC+1字节单元)=38H数据段定义如下DATA SEGMENTBUF DB 67HASC DB ?,?DATA ENDS程序汇编通过后，调试程序，查看运行结果是否正确。
程序如下：DATA SEGMENTBUF DB 67HASC DB ?,?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DA TASTART:MOV AX,DA TAMOV DS,AXMOV AL,BUF ;AL赋值67HMOV BL,ALSHR BL,4 ;右移4位，获得BL的高4位ADD BL,30H ;加30H转化为ASCII码MOV ASC,BL ;存入ASC的第一个元素AND AL,07H ;跟07H相与，获得低四位ADD AL,30H ;加30H转化为ASCII码MOV ASC+1,AL ;存入ASC的第二个元素MOV AH,4CHINT 21HCODE ENDSEND START运行结果如下：。
移位器实验报告
移位器实验报告移位器实验报告引言：移位器是一种常用的数字电路元件，用于将输入信号的位数进行平移，常用于编码、解码、计数器等电路中。
本实验旨在通过实际搭建移位器电路并进行测试，验证移位器的工作原理和性能。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 理解移位器的基本原理和工作方式；2. 掌握移位器的搭建方法和测试技巧；3. 验证移位器的功能和性能。
二、实验器材和原理1. 实验器材：（列举所用器材和元件，如数字电路实验箱、逻辑门集成电路等）2. 实验原理：（简要介绍移位器的原理和工作方式）三、实验步骤1. 搭建移位器电路：（详细描述移位器电路的搭建过程，包括所用元件的连接和布局）2. 进行测试：（详细描述测试的步骤和方法，包括输入信号的设置和观测结果的记录）四、实验结果和分析1. 实验结果：（列举实验中得到的数据和观测结果）2. 结果分析：（对实验结果进行分析和解释，说明移位器的工作原理和性能）五、实验总结通过本实验，我们深入了解了移位器的原理和工作方式。
通过实际搭建和测试，我们验证了移位器的功能和性能。
实验结果表明，移位器能够准确地将输入信号的位数进行平移，实现编码、解码和计数等功能。
同时，我们也发现了一些问题和改进的空间，如电路连接的稳定性和信号干扰等，这些都需要在实际应用中加以考虑和解决。
六、实验心得通过本次实验，我对移位器的原理和应用有了更深入的理解。
实践中的问题和挑战也让我更加熟悉了数字电路的实际操作和调试技巧。
在今后的学习和工作中，我将更加注重理论与实践的结合，不断提升自己的实际应用能力。
七、参考文献（列举参考的相关文献和资料，如教材、论文等）以上是对移位器实验的简要报告，通过对移位器的实际搭建和测试，我们对移位器的原理和性能有了更深入的了解。
这个实验不仅帮助我们掌握了移位器的搭建和测试技巧，还培养了我们的动手能力和实际应用能力。
通过不断实践和学习，我们将能够更好地应用移位器和其他数字电路元件，为解决实际问题提供有效的解决方案。
实验四 移位运算器实验
实验原理
如上图所示为移位控制电路.其中使用了一片 74LS299作为移位发生器,其8位输入/输出端 可连接至内部总线。74LS299移位器的片选 控制信号为299－B，在低电平时有效。T4为 其控制脉冲信号，由“W/R UNIT”单元中的 T4接至“STATE UNIT”单元中的单脉冲发生 器KK2上而产生，S0、S1、M作为移位控制 信号，此移位控制逻辑功能如下表
实验内容
分别将理论值（每种位移进行三次）填入表 一（初始值为5A）
验证表一的理论值，填入表二
向299置数（置成5A） 设置S1、 S0、 M、299-B的状态，观察并记录
移位结果（F、CY）。
表一
299-B 0
S1 S0 00
M 任意
功能 保持
0
10
0
循环右移
0
10
1
带进位循环右移
0
01
0
循环左移
0 任意
01 11
1 任意
带进位循环左移 装数
F（三次移位结果）CY
299-B 0
S1 S0 00
M 任意
表二
功能 保持
0
10 0
循环右移Βιβλιοθήκη 010 1带进位循环右移
0
01 0
循环左移
0 任意
01 11
1 任意
带进位循环左移 装数
F（三次移位结
果）
CY
实验报告思考题
循环移位和带进位循环移位有什么分别？ 循环右移是否会影响进位标志位(CY)？那么循环左
移位运算实验（预习）
一、实验目的：
验证移位控制的组合功能
二、实验设备：
1、TDN－CM＋组成原理实验仪一台 2、导线若干
实验五 四位移位乘法器
实验五四位移位乘法器一、实验目的1. 学会用层次化设计方法进行逻辑设计；2. 设计一个八位乘法器。
二、实验原理1）乘法器工作原理：四位二进制乘法采用移位相加的方法。
即用乘数的各位数码, 从高位开始依次于被乘数相乘, 每相乘一次得到的积称为部分积, 将第一次得到的部分积左移一位并与第二次得到的部分积相加, 将加得的和左移一位再与第三次得到的部分积相加, 再将相加的结果左移一位与第四次得到的部分积相加，……直到所有的部分积都被加过一次。
最后的结果以十进制的形式通过三个数码管进行显示。
2）设计整体思路：主要分两大模块，乘法器模块和主模块。
第一步：乘法器通过一个function实现，该函数输出为八位二进制数的积；第二步：把八位二进制数转化为三位十进制数，分别为个位、十位、百位，由主模块实现。
第三步：依次选通三个数码管，让这三个数码管分别显示第二步中的个、十、百位，由主模块实现。
3)轮换显示工作原理：因为硬件对数码管的显示控制只有8个管口，所以同一时间只能控制一个数码管的显示。
我们利用视觉暂留的原理，采用一个时钟信号（除lhz以外均可）控制是三个数码管的依次轮换选通，可以达到三个数码管同时显示的视觉效果。
我们采用一个2位的二进制数的累加来选通数码管，同时让数码管显示个、时、百位。
三、思路流程图四、实验流程图注意：时钟clk 给1M Hz六、实验心得1、把八位二进制数转化为三位十进制数，分别为个位、十位、百位：result1=out/100; //求出百位 result3=out%10; //求出个位 result2=(out%100)/10; //求出十位 2、个位、十位、百位必须用三个变量来存储，不能用一个三位的变量来存储，因为要存储的是十进制数，而一个三位的变量中的某一位只能是0或者1，无法表示一个十进制数。
3、看了很多同学的代码后发现大家用了模块调用，在这里我没有用调用，用一个FOR 循环，实现了代码简单。
移位运算实验报告
移位运算实验报告
位移运算是以二进制表示数据，并利用位数据来实现运算的运算方法。
它主要分为“移位”和“偏移”两种方式，分别用来实现数据的快速访问和移动。
移位运算的定义：是指把一个数的各二进制位的位置整体或个别地，右移或左移若干位，相应地把高位或低位的值舍弃并补0或丢弃，然后运算出一个新数。
左移运算：左移运算就是将数据的二进制位向左移动若干位，在低位补0，左移n位相当于乘以2的n次方，左移任意次均不改变数据的值。
我们利用一个实验来体验移位运算的使用方法：
①用户先自己定义一个变量a，这个变量的值是0x0F；
②然后，用户可以实现诸如左移运算a<<2的操作，该操作的结果值是0x3C；
③也可以执行右移运算a>>2，该操作的结果值是0x03。
上述运算实质上就是利用位移运算实现数值快速访问或移动的操作，这样可以使得后续处理和运算更加便捷和高效。
综上所述，位移运算是一种有效的运算方式，它可以有效表达二进制数据，因此在很多程序和计算机系统中都有广泛的应用。
同时，位移运算比起传统的算术运算，同样的数据处理需要的计算时间更少，因此在时间复杂度方面有很明显的优势。
实验四多寄存器数据输出及运算器移位实验
实验四多寄存器数据输出及运算器移位实验【实验要求】利用CP226 实验箱的K16..K23 开关做为DBUS 数据的输入端，其它开关做为控制信号的输入端，将指定寄存器的内容传送到数据总线DBUS上。
【实验目的】掌握模型机中不同寄存器中的数据传送到数据总线和运算器移位功能实现的工作原理与控制方法。
【主要集成电路芯片及其逻辑功能】1. 74HC138译码器本实验所涉及的主要集成电路芯片之一为74HC138，用于控制选择输出寄存器。
74HC138是一个3-8译码器，引脚结构及其逻辑功能如下图与表所示。
输入输出使能代码G1 G2=2BG C B A Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y72A G× 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 10 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 02. 74HC245译码器本实验所涉及的主要集成电路芯片之二为74HC245，用于ALU输出与总线连接。
74HC245是具有驱动能力的8位三态缓冲收发器，引脚结构如下图所示，其逻辑功能如下表所示。
DIR为输入输出转换端，置1时由A到B，置0时由B到A；OE为使能端，置1时A与B不通，置0时A与B连通。
【实验涉及的逻辑电路及原理】1. 多寄存器数据输出在CP226 实验箱中，有7 个寄存器可以向数据总线输出数据，但同一时刻只能有一个寄存器输出数据，且通过74HC138译码器决定7 个输出寄存器中哪个寄存器输出数据。
组成原理实验四 数据输出实验和移位门实验
实验四数据输出实验/移位门实验一、实验目的（1）了解模型机中数据输出的控制方法。
（2）了解模型机中数据移位的过程。
二、实验要求（1）利用COP2000实验仪的X0、X1、X2作为控制信号，将相应的寄存器内容输出到DBUS上。
（2）理解并掌握数据移位的原理。
三、实验说明COP2000中有7个寄存器可以向数据总线输出数据，但在某一特定时刻只能有一个寄存器输出数据。
由X2，X1，X0决定那一个寄存器输出数据。
数据输出选择器原理图四、实验过程连接线表实验1：数据输出实验置下表的控制信号，检验输出结果实验2：移位实验（1）原理图直通门将运算器的结果不移位送总线。
当X2X1X0=100时运算器结果通过直通门送到数据总线。
同时，直通门上还有判0电路，当运算器的结果为全0时，Z=1右移门将运算器的结果右移一位送总线。
当X2X1X0=101时运算器结果通过右通门送到数据总线。
具体连线是： Cy 与 CN → DBUS7 ALU7 → DBUS6 ALU6 → DBUS5ALU 直接输出和零标志位产生原理图ALU 左移输出原理图ALU 右移输出原理图ALU5 → DBUS4ALU4 → DBUS3ALU3 → DBUS2ALU2 → DBUS1ALU1 → DBUS0Cy 与CN → DBUS7当不带进位移位时(CN=0)：0 → DBUS7当带进位移位时(CN=1)：Cy → DBUS7左移门将运算器的结果左移一位送总线。
当X2X1X0=110时运算器结果通过左通门送到数据总线。
具体连线是：ALU6 → DBUS7ALU5 → DBUS6ALU4 → DBUS5ALU3 → DBUS4ALU2 → DBUS3ALU1 → DBUS2ALU0 → DBUS1当不带进位移位时(CN=0)：0 → DBUS0当带进位移位时(CN=1)：Cy → DBUS0将05H写入A寄存器二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据05H置控制信号为：按住CLOCK脉冲键，CLOCK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
运算器及移位运算实验心得
运算器及移位运算实验心得
运算放大器(Op-Amp)是一种非常有用的电路元件,可以用于放大和滤波等多种应用。
移位运算(Shift Register)是一种基本的运算放大器操作,可以在不改变输入和输出信号的情况下对输入信号进行移位操作。
以下是我在实验中观察到的一些心得:
1. 运算放大器的放大倍数可以通过调整偏置电阻和增益电阻来实现,但是增益电阻的选取需要注意,过大的增益电阻可能会导致输
出信号过大,过小的增益电阻则会导致输出信号过低。
2. 在实验中我发现,如果将移位寄存器的输入端与运算放大器
的输出端相连,则可以通过运算放大器对寄存器中的信号进行移位操作。
这是因为运算放大器的工作本质就是将寄存器中的信号进行放大和处理。
3. 在进行移位运算时,需要对寄存器中的信号进行量化,即将其转换成离散的数字信号。
量化的方法可以有多种,例如使用阈值量化、分数量化等。
4. 在实验中我发现,如果将移位寄存器的移位寄存器与运算放
大器相连,则可以通过运算放大器对寄存器中的信号进行移位操作。
这是因为移位寄存器本身就具有移位功能,而运算放大器可以将移位寄存器中的信号进行放大和处理。
5. 在实验中我还发现,如果将移位寄存器的输出与运算放大器的输入相连,则可以通过运算放大器对寄存器中的信号进行加或减的操作。
这是因为运算放大器可以将寄存器中的信号进行放大和处理,并将其输入到下一个寄存器中进行处理。
运算放大器和移位寄存器的实验是非常基础和重要的,可以帮助我们更好地理解电路原理和数字信号处理技术。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验⼀静态随机存取存贮器实验⼀.实验⽬的了解静态随机存取存贮器的⼯作原理；掌握读写存贮器的⽅法。
⼆.实验内容实验仪的存贮器MEM单元选⽤⼀⽚静态存贮器6116（2K×8bit）存放程序和数据。
CE：⽚选信号线，低电平有效，实验仪已将该管脚接地。
OE：读信号线，低电平有效。
WE：写信号线，低电平有效。
A0..A10: 地址信号线。
I/O0..I/O7:数据信号线。
SRAM6116存贮器挂在CPU的总线上，CPU通过读写控制逻辑，控制MEM的读写。
实验中的读写控制逻辑如下图：读写控制逻辑M_nI/O⽤来选择对MEM还是I/O读写，M_nI/O = 1，选择存贮器MEM；M_nI/O = 0，选择I/O设备。
nRD = 0为读操作；nWR = 0为写操作。
对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2⼀致；读脉冲宽度与T2+T3⼀致，T2、T3由CON单元提供。
存贮器实验原理图存贮器数据信号线与数据总线DBus相连；地址信号线与地址总线ABus相连，6116的⾼三位地址A10..A8接地，所以其实际容量为256字节。
数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连，扩展区单元的数码管、发光⼆极管上显⽰对应的数据。
IN单元通过⼀⽚74HC245(三态门)，连接到内部数据总线iDBus上，分时提供地址、数据。
MAR由锁存器（74HC574，锁存写⼊的地址数据）、三态门（74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上）、8个发光⼆极管（显⽰锁存器中的地址数据）组成。
T2、T3由CON单元提供，按⼀次CON单元的uSTEP键，时序单元发出T1信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T2信号；按⼀次uSTEP键，时序单元发出T3信号；再按⼀次uSTEP键，时序单元⼜发出T1信号，……按⼀次STEP键，相当于按了三次uSTEP键，依次发出T1、T2、T3信号。
其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出，其中M_nI/O应为⾼（即对MEM 读写操作）电平有效，nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD 都是低电平有效。
计算机组成原理移位运算实验报告
计算机组成原理移位运算实验报告移位运算是计算机中非常基础的运算之一，用于将二进制数的位数进行移动。
移位运算可分为左移和右移两种，左移是将二进制数的位数向左移动，右移则是将二进制数的位数向右移动。
移位运算通常用于二进制数的乘除运算、数据压缩、程序优化等方面。
在本次实验中，我们将通过Verilog HDL 设计一个移位器，实现移位运算。
1. 实验原理和设计设计移位器需要对移位运算的原理有一定的理解。
在二进制数的移位运算中，移位的方向和位移的距离都是明确的，因此我们可以通过调整输入信号的位置，分别实现左移和右移。
具体实现方法可以采用逻辑门电路实现，也可以采用移位指令指令直接实现。
在本次实验中，我们采用逻辑门的实现方法。
移位器的设计主要分为以下几个步骤：1. 采用Verilog HDL 自定义输入端口和输出端口。
2. 采用逻辑门电路实现移位器，包括左移和右移两种方式。
3. 对移位器进行仿真调试，验证移位器的正确性。
以下是实验所采用的Verilog HDL 代码：module shifter(input [15:0] in_data,input [1:0] shift_direction,input [3:0] shift_distance,output [15:0] out_data);wire [15:0] shift_out;assign shift_out = shift_direction[0] ? (in_data << shift_distance) : (in_data >> shift_distance);assign out_data = shift_direction[1] ? (in_data << shift_distance) : (in_data >> shift_distance);endmodule代码中定义了4 个输入端口和一个输出端口，在输入端口中，`in_data` 为需要进行移位的二进制数，`shift_direction` 为移动方向（0 为右移，1 为左移），`shift_distance` 为移动的距离。
计算机组成原理移位运算实验
实验4 移位运算实验一、实验目的1.掌握移位寄存器的工作原理及其应用。
2.熟悉移位寄存器的逻辑功能及实现各种移位功能的方法。
二、实验设备74LS194组件一片，单脉冲一个,开关若干，灯泡若干三、实验原理移位寄存器是一种由触发器连接组成的同步时序电路，每个触发器的输出连到下一级触发器的数据输入，所有触发器共用一个时钟脉冲源，在时钟脉冲的作用下，存储在移位寄存器中的二进制信息，逐位左移或右移。
移位寄存器原理框图如图4所示：在上图中，每一个方框A、B、C、D代表一位寄存器。
如果移位寄存器原状态为1000，A输入接地，每送一个CP时钟之后，数码“1”由A―D的方向移动一位，若逐级移动，它就实现了寄存器的串行输入――串行输出的移位工作方式。
四、实验步骤五、 1. 选择实验设备：根据实验原理图，将所需要的组件从组件列表中拖到实验设计流程栏中。
六、 2. 搭建实验流程：将已选择的组件进行连线,搭建好的实验流程图如图5所示。
3. 验证74LS194双向移位寄存器的逻辑功能。
芯片引脚如下: 0－3号引脚是4个并行输入端A～D， 4，5号是和右移输入端DSR和左移输入端DSL， 6、7号引脚是S0.S1两个控制输入端，8号是复位端RD （低电平有效）为“异步清零”输入端，9、10号引脚分别是CP时钟脉冲和电源信号，11－14号为QA～QD输出端，15号引脚是接地端。
它能实现清零,存数,移位.保持等功能.①清零：给RD一个低电平，则清除原寄存器中的数码，实现QA、QB、QC、QD 清零。
②存数：当S1=S0=1时，CP上升沿到达时，触发器被置为QAn+1=A,QBn+1=B,QCn+1=C, QDn+1=D,移位寄存器处于“数据并行输入”状态。
③移位：S1=0,S0=1,CP上升沿到达时，触发器被置为QAn+1=DSR , QBn+1=QAn, QCn+1=QBn , QDn+1= QCn,这时移位寄存器处在“右移”工作状态。
数字逻辑实验报告四位左移计数器
实验二十三四位左移计数器
[实验要求] 设计并实现一个左移寄存器和四位二进制异步计数器[实验原理]
CLR “1”
Qi Qi-1 Qi-1 CP
说明：1、i=3、2、1、0
2、S为功能选择信号，S=0时，选左移功能，S=1时，选计数功能。
3、i=0时，CP0直接连时钟CP，左移入数Qi-1连DL。
[与LEXP的连接]
【LEXP调试】
1.置KC2于“停止”，置KC0于“序号”，选实验序号23。
2.置KC2于“运行”，置KC1于“单拍”，单拍运行四位左移计数器，
观察指示灯LS1，LS0，LR3~LR0，LE3~LE0的变化，并填入下表。
3.若某一拍时，LE3~LE0与LR3~LR0状态不同，则应停下来及时查
究试验线路。
4.单拍运行全部正确后，将KC2置于“运行”，KC1置于“连续”，
连续运行四位左移计数器，此时应自动重复显示节拍1至节拍23各派的实验现象。
5.若连续运行速度较快或较慢而不便观察，则可按需调节运行“周
期”。
计算机组成原理实验四移位控制实验
实验四移位控制实验一、实验目的(1)了解移位寄存器芯片(74LS299)的逻辑功能。
(2)掌握移位寄存器数据的载入、左移、右移的方法。
(3)掌握移位寄存器工作模式的设置，观察在不同工作模式下移位寄存器的逻辑功能。
二、实验原理移位操作时算术逻辑运算部件ALU众多操作中的一种，74LS181 算数逻辑运算芯片不带位移功能，需要在其他芯片的配合下才能实现移位操作。
实验台选用74LS299作为移位部件，与74LS181组成具有移位功能的算术逻辑运算部件(ALU UNIT)。
移位操作有很重要的逻辑意义，对一个数据左移一个二进制位就相当于进行了一次乘2操作(Si+仁Si X 2),左移和算数加结合可实现算数乘操作；右移一个二进制位就相当于进行了一次除2操作(Si+仁Si宁2),右移和算数减的结合可实现算数除操作。
1. 芯片74LS299的逻辑功能4LS299是一种数据宽度为8为的多功能移位寄存器芯片，片内含有8为寄存器D7-DO,与普通寄存器芯片不同之处是D7- DO与1/06 —1/00除了——对应输出外还可有左右移位输出。
左移时D0对应I/O1、D1对应I/O2……以此类推；右移时D7对应I/O6、D6对应I/O5……也以此类推。
对于输出、左右移位输出功能的选择，由S1、SO的功能控制端决定。
芯片封装在具有20引脚的封装壳中，封装型式见图2-5。
5V S1 SL Q7 107 IO5 103 101 CP SR肓7Fi 171 ITFI nr 131 121 m74LS299123456789 10SO 0E1 0E2 I06 I04 I02 IO0 QO M GDN图2-574LS29974LS299芯片的主要引脚有：(1) I07 —IO0：数据输入/输出端，芯片的输入/输出共用一个引脚，不同于74LS181输入、输出端引脚是分开的。
(2) SO、S1 :功能控制端，控制左移、右移等逻辑功能。
(3) OE1 OE2输出使能端，低电平时，IO7-IO0处于输入状态，高电平时，IO7-IO0处于输入状态。
移位运算实验实验报告
移位运算实验实验报告移位运算实验实验报告引言移位运算是计算机中常用的操作之一，通过对二进制数进行左移或右移来改变数值的位数和位置。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入理解移位运算的原理和应用。
实验目的1. 掌握移位运算的基本原理和操作方法；2. 了解移位运算在计算机中的应用；3. 分析移位运算对数值的影响。
实验器材和材料1. 计算机；2. 编程软件（如C++、Python等）。
实验步骤1. 准备工作：打开编程软件，创建一个新的程序文件；2. 定义变量：在程序中定义一个整数变量，并赋予一个初始值；3. 左移运算：使用左移运算符（<<）对变量进行左移操作，观察结果；4. 右移运算：使用右移运算符（>>）对变量进行右移操作，观察结果；5. 输出结果：将移位运算后的结果输出到屏幕上；6. 分析结果：根据实验结果，总结移位运算对数值的影响。
实验结果与分析在实验中，我们选择了一个整数变量x，并赋予初始值为10。
通过左移和右移运算符对x进行操作，得到以下结果：1. 左移运算：- 将x左移1位（x << 1）：结果为20；- 将x左移2位（x << 2）：结果为40；- 将x左移3位（x << 3）：结果为80。
通过观察可以发现，每次左移操作都将x的二进制表示向左移动指定的位数，相当于将x乘以2的移位次数次方。
例如，将x左移1位相当于将x乘以2，将x左移2位相当于将x乘以4。
2. 右移运算：- 将x右移1位（x >> 1）：结果为5；- 将x右移2位（x >> 2）：结果为2；- 将x右移3位（x >> 3）：结果为1。
通过观察可以发现，每次右移操作都将x的二进制表示向右移动指定的位数，相当于将x除以2的移位次数次方。
例如，将x右移1位相当于将x除以2，将x右移2位相当于将x除以4。
结论通过本次实验，我们对移位运算有了更深入的理解。
计算机组成原理实验报告(基本运算器实验：移位运算)
池州学院数学计算机科学系实验报告专业：计算机科学与技术班级：实验课程：计算机组成原理姓名：学号：实验室：硬件实验室同组同学：实验时间：2013年4月3日指导教师签字：成绩：基本运算器实验：移位运算一实验目的和要求1.了解运算器的组成结构2.掌握运算器的工作原理二实验环境PC机一台，TD-CMA 实验系统一套三实验步骤及实验记录（1）按图连接电路。
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.接好图后，如果实验箱和 PC 联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果方法是：打开软件，选择联机软件的“【实验】—【运算器实验】”，打开运算器实验的数据通路图，如图 1-1-6 所示。
进行上面的手动操作，每按动一次 ST 按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前运算器所做的操作，或在软件中选择“【调试】—【单节拍】”，其作用相当于将时序单元的状态开关 KK2 置为‘单拍’档后按动了一次 ST 按钮，数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。
4. 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。
（如上图）5. 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，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。
6.用输入开关向暂存器B 置数。
①拨动CON单元的SD27…SD20 数据开关，形成二进制数。
②置LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的 ST 按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数置入暂存器B 中，暂存器 B 的值通过 ALU单元的B7…B0八位 LED 灯显示。
移位运算实验报告
移位运算实验报告移位运算实验报告一、引言移位运算是计算机中常用的一种操作，它可以对二进制数进行位移操作，即将数的二进制位向左或向右移动一定的位数。
移位运算在计算机科学领域有着广泛的应用，例如在图像处理、数据压缩和密码学等方面。
本实验旨在通过实际操作，深入理解移位运算的原理和应用。
二、实验目的1. 掌握移位运算的基本概念和原理。
2. 熟悉移位运算的不同类型及其应用。
3. 实践运用移位运算解决实际问题。
三、实验方法本实验使用C语言编写程序，在实验环境中进行移位运算的实验。
实验过程中，使用了位移运算符（<<和>>）以及逻辑运算符（&、|和~）。
四、实验步骤1. 移位运算符的基本使用首先，我们通过一个简单的例子来了解移位运算符的基本使用。
假设我们有一个8位的二进制数11001100，我们可以将其向左移动2位，得到00110000。
同样地，我们也可以将其向右移动2位，得到001100。
通过这个例子，我们可以看到移位运算符的作用是将数的二进制位向左或向右移动指定的位数。
2. 逻辑运算符与移位运算符的结合使用接下来，我们将逻辑运算符与移位运算符结合使用，以进一步探索移位运算的应用。
假设我们有一个8位的二进制数10101010，我们可以通过将其与一个掩码（mask）进行按位与（&）运算，来实现对指定位的置0操作。
例如，我们可以将其与掩码11110000进行按位与运算，得到10100000。
通过这种方式，我们可以灵活地控制二进制数的某些位。
3. 移位运算的应用移位运算在计算机科学中有着广泛的应用。
其中一个典型的应用是图像处理中的像素值调整。
假设我们有一张图像，每个像素点的颜色值由RGB三个分量组成，每个分量占据8位。
我们可以通过移位运算来调整图像的亮度、对比度等。
例如，我们可以将图像的红色分量向右移动2位，来降低图像的亮度。
五、实验结果与分析通过本次实验，我们深入理解了移位运算的原理和应用。
实验四 移位运算器实验
实验四移位运算器实验
一、实验目的
验证移位控制器的组合功能。
二、实验内容
1、实验原理
移位运算实验原理如图4－1所示，本实验使用一片74LS299（U34）作为移位发生器，其八位输入/输出端引到8芯排座ALUO2，实验时用8芯排线连至数据总线插座BUS4。
299B`信号由开关299B提供，控制其使能端，T4为其时钟脉冲，手动方式实验时将T4与手动脉发生器输出端SD相连，即J23跳线器上T4连SD。
由信号S0 、S1、M控制其功能状态，详细见下表4—1
移位运算实验原理图4－1
2、实验接线
①ALUO2连BUS4；
②EXJ1连BUS3；
③SJ2连UJ2；
④跳线器ALUB、299B、SWB拨至左侧（手动位置），且开关ALUB拨至“1”
电平，299B拨至“0”电平。
⑤跳线器J23的T4连SD；
3、实验步骤
①连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
②置数，具体步骤如下：
S0=1
③移位，参照上图改变S0、S1、M、299B 的状态，按动手动脉冲开关以产生时钟脉冲T4，观察移位结果。
信号与信息处理研究生实验4桶形移位器
桶形移位器一、题目要求：实现8位二进制数左循环、右循环、左逻辑、右逻辑、左算术、右算术这六种功能。
二、分析与实现：利用：Y(i+n)=X(i) (i+n<16)来实现移位（左）。
逻辑和算术，则对没移位的位的补0（或1）；循环（左），则再利用公式Y(i+n-16)=X(i)，即可把没移位的位进行桶形移位。
按以上分析，其VHDL代码如下：entity barral_shift_16 isport(x:in std_logic_vector(15 downto 0); --输入数据l_cycle,l_logic,l_arithmetic:in std_logic; --分别为左循环，左移位，左算术r_cycle,r_logic,r_arithmetic:in std_logic; --分别为右循环，右移位，右算术n:in std_logic_vector(3 downto 0); --移的位数y:out std_logic_vector(15 downto 0)); --结果end barral_shift_16;architecture Behavioral of barral_shift_16 isbeginprocess(x,l_cycle,l_logic,l_arithmetic,r_cycle,r_logic,r_arithmetic,n)variable temp_y:std_logic_vector(15 downto 0);variable m:integer;beginm:=conv_integer(n);-------------------------左循环--------------------------------------if(l_cycle='1')thenfor i in 0 to 15 loopif(i+m<=15)thentemp_y(i+m):=x(i);elsetemp_y(i+m-16):=x(i);end if;end loop;-------------------------左逻辑--------------------------------------elsif(l_logic='1')thenfor i in 0 to 15 loopif(i+m<=15)thentemp_y(i+m):=x(i);end if;end loop;temp_y(m-1 downto 0):=(others=>'0');-------------------------左算术--------------------------------------elsif(l_arithmetic='1')thenfor i in 0 to 15 loopif(i+m<=15)thentemp_y(i+m):=x(i);end if;end loop;temp_y(m-1 downto 0):=(others=>x(0));-------------------------右循环--------------------------------------elsif(r_cycle='1')thenfor i in 15 downto 0 loopif(i-m>=0)thentemp_y(i-m):=x(i);elsetemp_y(16+i-m):=x(i);end if;end loop;-------------------------右逻辑--------------------------------------elsif(r_logic='1')thenfor i in 15 downto 0 loopif(i-m>=0)thentemp_y(i-m):=x(i);end if;end loop;temp_y(15 downto 16-m):=(others=>'0');-------------------------右算术--------------------------------------elsif(r_arithmetic='1')thenfor i in 15 downto 0 loopif(i-m>=0)thentemp_y(i-m):=x(i);end if;end loop;temp_y(15 downto 16-m):=(others=>x(15)); ---------------------------------------------------------------------end if;y<=temp_y;end process;end Behavioral;三、仿真结果与期望值一致，结果正确。
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实验四移位运算器实验
一、实验目的
验证移位控制器的组合功能
二、实验内容
1、实验原理
移位运算实验原理如图3－4所示，使用了一片74L S299（U34）作为移位发生器，其八位输入/输出端通过74L S245引到总线，总线控制方式见图1—6，J A4接通时输出到总线。
299B`信号由开关299B提供，控制其使能端，T4为其时钟脉冲，手动方式实验时将T4与手动脉发生器输出端S D相连，即J23跳线器上T4连S D。
由信号S0、S1、M控制其功能状态，详细见下表3—3。
2、实验接线
1、J20,J21,J22,接上短路片，
2、J24，J25，J26接左边；
3、J27,J28 右边；
4、J23 置右边T4选“SD”
5、JA5 置“接通”；
6、JA6 置“手动”；
7、JA3，JA4 置“接通”；
8、JA1,JA2,置“高阻”；
9、JA8 置上面“微地址”
10、EXJ1接BUS3
11、CE、ALU_B 置“1”，
12、299B 置“0”
3、实验步骤
⑴ 连接实验线
路，仔细查线无误后接通电源。
⑵ 置数，具体步骤如下：
⑶ 移位，参照上表改变S 0、 S 1、 M 、 299B 的状态，按动手动脉冲开关以产生时钟脉冲T 4，观察移位结果。
四、实验数据
Q08I/O07I/O113I/O26I/O314I/O45I/O515I/O64I/O716Q7
17
OE12OE13S01S119CLK 12CLR 9DS011DS7
18
U34
74LS299
299B`S0S1VCC GND
AQ0
AQ7T4
UN1A 74LS08
UN1B 74LS08
UN2A 74LS32
UN2B 74LS32UN2C 74LS32
UN3A 74LS04
M
QCY
3
2
1
654
3
2
1
218109
6
54
R4910K
VCC
CLK
11
D
12S D
10
C D
13
Q
9
Q
8UN5B 74LS74
UN4B
UN4C
299B`
UN1D 74LS08UN1A 74LS08UN1B 74LS08
UN1C 74LS08
AQ7AQ0
UN3B 74LS32
UN4D
UN4E
AR
T4M
S0S1CN4QCY
UN2C 74LS08CY
UN2A 74LS08UN3B
UN3A 74LS3274LS32
CY
56123
312
431234
5
6
45
910
8111011
1213
8910
4
5
6
LZD 0-LZD 7
图3-4
BU SD0--D 7
KD7-KD0 = 00110101
299B S1 S0 M 功能状态
0 0 0 任意保持00110101
0 1 0 0 循环右移00110101->10011010->01001101 ... ->00110101
0 1 0 1 带进位循环
右移00110101->00011010->10001101->01000110->10 100011->01010001->10101000->11010100->0110 1010->00110101
0 0 1 0 循环左移00110101->01101010->11010100 ... ->00110101
0 0 1 1 带进位循环
左移00110101->01101011->11010110->10101100->01 011001->10110011->01100110->11001101->1001 1010->00110101
任意 1 1 任意装数11111111
实验心得：通过本次实验我们对移位运算器有了更深的认识。
本组实验成员：张继杰庞振鹏。