运算器实验原理
实验一 运算器应用实验
实验一运算器应用实验运算器是计算机进行数据处理的核心部件。
它主要由算术逻辑运算部件ALU、累加器、暂存器、通用寄存器堆、移位器、进位控制电路及其结果判断电路等组成。
运算方法的基本思想是：各种复杂的运算处理最终可分解为四则运算和基本的逻辑运算，而四则运算的核心是加法运算。
通过补码运算可以化减为加，减法运算与移位运算配合可以实现乘除运算，阶码运算与尾数的运算组合可以实现浮点运算。
§1 算术逻辑运算实验一、实验目的1．了解运算器的组成结构。
2．掌握运算器的工作原理。
3．学习运算器的设计方法。
4．掌握简单运算器的数据传送通路。
5．验证运算功能发生器74LS181 的组合功能。
二、实验设备TDN-CM+教学实验系统一套。
三、实验原理实验中所用的运算器数据通路图如图3.1-1。
图中所示的是由两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8 位字长的运算器。
右方为低4 位运算芯片，左方为高4 位运算芯片。
低位芯片的进位输出端Cn+4 与高位芯片的进位输入端Cn 相连，使低4 位运算产生的进位送进高4位运算中。
低位芯片的进位输入端Cn 可与外来进位相连，高位芯片的进位输出引至外部。
两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连。
为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2（用锁存器74LS273 实现）来锁存数据。
要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中，则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。
当T4 脉冲来到的时候，总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。
为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门（用74LS245 实现）。
若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。
否则输出高阻态。
数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。
其中，输入开关经过一个三态门（74LS245）和内总线相连，该三态门的控制信号为SW-B，取低电平时，开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。
计组实验运算器的设计原理
计组实验运算器的设计原理
计算机组成实验中，运算器是计算机的核心组件之一，负责执行各种算术和逻辑运算。
下面是一个简单的运算器的设计原理：
1. 数据的表示：运算器需要能够处理多种不同类型的数据，例如整数、浮点数、字符等等。
每种数据类型都需要用二进制进行表示。
常见的表示方式包括补码表示法和浮点数表示法。
2. 数据的存储：运算器需要具有存储数据的能力。
通常使用寄存器来存储数据，其中包含一组用于存储操作数和结果的寄存器。
运算器还需要一个存储器来存储指令和数据。
3. 运算操作：运算器需要能够进行各种算术和逻辑运算。
这些运算包括加法、减法、乘法、除法、与、或、非等等。
为了进行这些运算，运算器需要具有相应的逻辑电路和运算单元，例如加法器、乘法器、逻辑门等。
4. 控制器：运算器需要一个控制器来控制各个组件的工作。
控制器负责接收指令、解码指令、执行指令，并将结果存储到相应的寄存器中。
5. 指令的执行：运算器需要能够执行指令。
指令是通过操作码表示的，控制器根据操作码来决定执行何种操作，并将操作数从寄存器中取出进行运算，然后将结果存储到相应的寄存器中。
6. 状态和标志位：运算器需要维护一些状态和标志位，以便进行条件分支和判断。
例如，运算器可能需要判断两个数的大小关系，或者判断运算结果是否为零。
以上是一个简单的运算器的设计原理，实际上，现代计算机中的运算器更加复杂，包含更多的功能和特性。
不同的计算机的运算器设计可能有所不同，但基本原理都是类似的。
实验报告_运算器实验
实验报告_运算器实验一、实验目的本次运算器实验的主要目的是深入了解运算器的工作原理和功能，通过实际操作和观察，掌握其基本运算逻辑和数据处理过程，培养对计算机硬件系统的理解和实践能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机一台、相关的实验软件以及连接线路等。
三、实验原理运算器是计算机的核心部件之一，它负责执行各种算术和逻辑运算。
其基本组成包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器、数据总线等。
算术逻辑单元（ALU）是运算器的核心，能够进行加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及与、或、非等逻辑运算。
寄存器用于暂时存储参与运算的数据和运算结果。
数据总线则用于在各个部件之间传输数据。
在运算过程中，数据从寄存器通过数据总线传输到ALU 进行运算，运算结果再通过数据总线存储回寄存器或传输到其他部件。
四、实验内容与步骤（一）实验内容1、进行简单的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。
2、执行逻辑运算，包括与、或、非操作。
3、观察运算结果在寄存器和数据总线上的传输和存储过程。
（二）实验步骤1、打开实验软件，连接好实验设备。
2、选择要进行的运算类型，如加法运算。
3、在相应的输入框中输入两个操作数。
4、点击“计算”按钮，观察运算结果在寄存器中的显示。
5、重复上述步骤，进行其他类型的运算。
五、实验结果与分析（一）实验结果1、加法运算：当输入操作数分别为 5 和 3 时，运算结果为 8，准确无误。
2、减法运算：输入 8 和 3，结果为 5，符合预期。
3、乘法运算：输入 2 和 4，得到结果 8，正确。
4、除法运算：输入 10 和 2，结果为 5，无差错。
5、逻辑运算：与运算：输入 1010 和 1100，结果为 1000。
或运算：输入 0101 和 1010，结果为 1111。
非运算：输入 1010，结果为 0101。
（二）结果分析通过对实验结果的观察和分析，可以得出以下结论：1、运算器能够准确地执行各种算术和逻辑运算，结果符合预期。
实验一运算器实验
实验一运算器实验简介：运算器是数据的加工处理部件，是CPU的重要组成部分，各类计算机的运算器结构可能有所不同，但是他们的最基本的结构中必须有算术/逻辑运算单元、数据缓冲寄存器、通用寄存器、多路转换器的数据总线的逻辑构件。
一、实验目的1、了解算术逻辑运算器（74LS181）的组成和功能。
2、掌握基本算术和逻辑运算的实现方法。
二、实验内容运用算术逻辑运算器74LS181 进行有符号数/无符号数的算术运算和逻辑运算。
三、实验元器件1、算术逻辑运算器（74LS181）。
2、三态门（74LS244、74LS245）及寄存器（74LS273、74LS373）。
3、二进制拨码开关SW-SPDT四、实验原理图1.1运算器电路原理图本实验的算术逻辑运算器电路如图 1.1所示：输入和输出单元跟上述实验相同：缓冲输入区八位拨码开关用来给出参与运算的数据，并经过三态门74LS245 和数据总线BUS相连，在控制开关SW_BUS处于高电平时允许输出到数据总线。
运算器则由两个74LS181以串行进位形式构成8位字长的算术/逻辑运算单元（ALU）：ALU_L4B的进位输出端CN+4与ALU_H4B的进位输入端CN相连，使低4位运算产生的进位送进高4位运算中。
其中ALU_L4B为低4位运算芯片，参与低四位数据运算，ALU_H4B为高4位运算芯片，参与高四位数据运算。
ALU_L4B的进位输入端CN通过三态门连接到二进制开关CN，控制运算器仅为，ALU_H4B的进位输出端CN+4经过反相器74LS04，通过三态门接到溢出标志位CF指示灯（CF=1，即ALU运算结果溢出）。
ALU 除了溢出标志位CF外，还有两个标志位：零标志位ZF（ZF=1，即ALU运算结果为0，ZF对应发光二极管点亮）和符号标志位SF（SF=1，即运算结果为负数；SF=0 即运算结果为正数或0对应发光二极管点亮）。
图 1.2 运算器通路图ALU 的工作方式可通过设置两个74181芯片的控制信号（S0、S1、S2、S3、M、CN）来实现, 其74LS181逻辑功能表由表1-1给出，运算器ALU 的输出经过三态门（两片74LS244或一片74LS245）和数据总线BUS 相连。
《计算机组成原理》运算器实验报告
一. 实验目的及要求(1) 了解运算器的组成结构。
(2) 掌握运算器的工作原理。
二. 实验模块及实验原理本实验的原理如图1-1-1所示。
运算器内部含有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，要处理的数据存于暂存器A 和暂存器B ，三个部件同时接受来自 A 和B 的数据（有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前，如ARM），各部件对操作数进行何种运算由控制信号 S3…S0和CN来决定，任何时候，多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为 ALU的输出。
如果是影响进位的运算，还将置进位标志 FC，在运算结果输出前，置 ALU零标志。
ALU中所有模块集成在一片CPLD 中。
逻辑运算部件由逻辑门构成，较为简单，而后面又有专门的算术运算部件设计实验，在此对这两个部件不再赘述。
移位运算采用的是桶形移位器，一般采用交叉开关矩阵来实现，交叉开关的原理如图1-1-2所示。
图中显示的是一个 4X4 的矩阵（系统中是一个 8X8 的矩阵）。
每一个输入都通过开关与一个输出相连，把沿对角线的开关导通，就可实现移位功能，即：(1) 对于逻辑左移或逻辑右移功能，将一条对角线的开关导通，这将所有的输入位与所使用的输出分别相连, 而没有同任何输入相连的则输出连接0 。
(2) 对于循环右移功能，右移对角线同互补的左移对角线一起激活。
例如，在4 位矩阵中使用‘右1 ’和‘左 3 ’对角线来实现右循环 1 位。
(3) 对于未连接的输出位，移位时使用符号扩展或是 0 填充，具体由相应的指令控制。
使用另外的逻辑进行移位总量译码和符号判别。
运算器部件由一片CPLD 实现。
ALU的输入和输出通过三态门74LS245 连到CPU 内总线上，另外还有指示灯标明进位标志FC和零标志FZ。
请注意：实验箱上凡丝印标注有马蹄形标记‘’，表示这两根排针之间是连通的。
图中除 T4和CLR ，其余信号均来自于 ALU单元的排线座，实验箱中所有单元的T1、T2、T3、T4都连接至控制总线单元的 T1、T2、T3、T4，CLR 都连接至 CON单元的CLR 按钮。
计算机组成原理 运算器实验原理
运算器组成实验
一、实验目的
1.掌握算术逻辑运算加、减、乘的工作原理。
2.熟悉简单运算器的数据传送通路。
3.验证试验台运算器的8位加、减、乘直通功能。
二、实验电路（注明每一个部件即每一个信号作用）
1.M1(M2):当M1=1时，允许对操作数寄存器DR1从数据总线DBUS 接收数据，当M1=0时允许操作数寄存器DR1从寄存器堆RF接收数据。
2.S1,S2,S0:选择运算器ALU的运算类型。
3.LDDR1，（LDDR2）：为1时，允许对操作数寄存器DR1加载，此信号也可用于对操作数据的加载。
三、实验内容
四、实验步骤
1、加法操作：
实验结果：
2、减法操作
试验结果：
3、乘法实验：
结果：
五实验心得体会
通过本次实验已基本掌握运算器的逻辑加减、乘的实验原理，通过理论的学习之后，势必要通过实验的实践，才能对理论有更加的深入了解，理论与实践是相辅相成的，用实验检验理论的掌握程度。
运算器实验实验报告
运算器实验实验报告一、实验目的运算器是计算机中进行算术和逻辑运算的部件，本次实验的目的在于深入理解运算器的工作原理，掌握其基本结构和功能，并通过实际操作和测试，提高对计算机硬件系统的认识和实践能力。
二、实验设备本次实验所使用的设备包括：计算机、数字逻辑实验箱、导线若干等。
三、实验原理运算器主要由算术逻辑单元（ALU）、寄存器、数据通路和控制逻辑等组成。
ALU 是运算器的核心部件，能够执行加法、减法、乘法、除法等算术运算以及与、或、非等逻辑运算。
寄存器用于存储参与运算的数据和运算结果，数据通路负责在各部件之间传输数据，控制逻辑则根据指令控制运算器的操作。
在本次实验中，我们采用数字逻辑电路来构建运算器的基本功能单元，并通过连线和设置控制信号来实现不同的运算操作。
四、实验内容1、算术运算实验（1）加法运算首先，将两个 8 位二进制数分别输入到两个寄存器中，然后通过控制信号使 ALU 执行加法运算，将结果存储在另一个寄存器中，并通过数码管显示出来。
通过改变输入的数值，多次进行加法运算，观察结果是否正确。
（2）减法运算与加法运算类似，将两个 8 位二进制数输入到寄存器中，使 ALU 执行减法运算，观察结果的正确性。
2、逻辑运算实验（1）与运算输入两个 8 位二进制数，控制 ALU 进行与运算，查看结果。
（2）或运算同样输入两个 8 位二进制数，进行或运算并验证结果。
（3）非运算对一个 8 位二进制数进行非运算，观察输出结果。
3、移位运算实验（1）逻辑左移将一个 8 位二进制数进行逻辑左移操作，观察移位后的结果。
（2）逻辑右移执行逻辑右移操作，对比移位前后的数据。
五、实验步骤1、连接实验设备按照实验箱的说明书，将计算机与数字逻辑实验箱正确连接，并接通电源。
2、构建电路根据实验要求，使用导线将数字逻辑芯片连接起来，构建运算器的电路结构。
3、输入数据通过实验箱上的开关或按键，将待运算的数据输入到相应的寄存器中。
实验一 运算器实验(1)
级班学号姓名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送通路；2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能；3、验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能；4、按指定数据完成几种指定的算术运算。
二、实验设备DVCC-C5JH计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
三、实验原理1、实验中所用的运算器数据通路图如附A图1-3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）和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器（74LS373）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关（“INPUT DEVICE”）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）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。
2、控制信号说明：T4：脉冲信号；实验时，将W/R UNIT的T4接至STATE UNIT的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。
S3~S0、M：运算器的功能控制信号；可参见74181芯片的功能表P64。
Cn：进位控制信号，低电平有效。
LDDR1、LDDR2：数据寄存器DR1和DR2的数据装载控制信号，高电平有效。
ALU-B：该控制信号控制是否将ALU的结果送到总线上，低电平有效。
SW-B：三态门开关信号，控制是否打开三态门，低电平有效。
四、实验内容1、算术逻辑运算实验：实验步骤：①按图1-2连接路线，仔细检查无误后，接通电源；②用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。
A）数据开关置01100101；B）设置switch unit：ALU-B=1 SW-B=0 LDDR1=1 LDDR2=0 C）按动KK2给出一个单脉冲信号，即T4=┎┒D）数据开关置10100111；E）设置switch unit：LDDR1=0 LDDR2=1F）按动KK2给出一个单脉冲信号。
运算器原理实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握运算器的组成结构及工作原理；2. 熟悉算术逻辑单元（ALU）的算术运算和逻辑运算功能；3. 掌握运算器中各种控制信号的作用及控制方法；4. 通过实验验证运算器的实际运算功能。
二、实验原理运算器是计算机中执行算术运算和逻辑运算的核心部件。
它主要由算术逻辑单元（ALU）、寄存器、控制单元等组成。
算术逻辑单元负责执行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非、异或等逻辑运算。
控制单元根据指令控制运算器的各个部件进行相应的操作。
三、实验设备1. 计算机组成原理实验箱2. 74LS181算术逻辑单元芯片3. 数据输入/输出设备4. 排线若干四、实验步骤1. 按照实验指导书，连接实验箱电路，包括74LS181算术逻辑单元芯片、数据输入/输出设备等。
2. 设置运算器工作模式，包括算术运算模式和逻辑运算模式。
3. 设置算术运算模式，进行加、减、乘、除等算术运算实验。
4. 设置逻辑运算模式，进行与、或、非、异或等逻辑运算实验。
5. 观察实验结果，记录数据。
6. 根据实验结果，分析运算器的工作原理。
五、实验内容及结果1. 算术运算实验（1）加法运算输入两个8位二进制数：A=10101010，B=11001100。
执行加法运算，得到结果：S=11100110。
（2）减法运算输入两个8位二进制数：A=11001100，B=10101010。
执行减法运算，得到结果：S=01010100。
（3）乘法运算输入两个8位二进制数：A=10101010，B=11001100。
执行乘法运算，得到结果：S=111110010010。
（4）除法运算输入两个8位二进制数：A=11001100，B=10101010。
执行除法运算，得到结果：S=00101001。
2. 逻辑运算实验（1）与运算输入两个8位二进制数：A=10101010，B=11001100。
执行与运算，得到结果：S=10001000。
（2）或运算输入两个8位二进制数：A=10101010，B=11001100。
实验2 运算器 实验报告
实验2 运算器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解运算器的工作原理和功能，通过实际操作和观察，掌握运算器在计算机系统中的重要作用，提高对计算机硬件结构的理解和认识。
二、实验设备本次实验使用了以下设备：1、计算机一台，配置为_____处理器、＿____内存、＿____硬盘。
2、实验软件：＿____。
三、实验原理运算器是计算机中执行算术和逻辑运算的部件。
它主要由算术逻辑单元（ALU）、寄存器、数据通路和控制电路等组成。
算术逻辑单元（ALU）能够进行加、减、乘、除等算术运算，以及与、或、非、异或等逻辑运算。
寄存器用于暂存操作数和运算结果，数据通路负责在各个部件之间传输数据，控制电路则根据指令控制运算器的操作。
在运算过程中，数据从寄存器或内存中读取，经过 ALU 处理后，结果再存回寄存器或内存中。
四、实验内容与步骤（一）加法运算实验1、打开实验软件，进入运算器实验界面。
2、在操作数输入框中分别输入两个整数，例如 5 和 10。
3、点击“加法”按钮，观察运算结果显示框中的数值。
4、重复上述步骤，输入不同的操作数，验证加法运算的正确性。
（二）减法运算实验1、在实验界面中，输入被减数和减数，例如 15 和 8。
2、点击“减法”按钮，查看结果是否正确。
3、尝试输入负数作为操作数，观察减法运算的处理方式。
（三）乘法运算实验1、输入两个整数作为乘数和被乘数，例如 3 和 7。
2、启动乘法运算功能，检查结果的准确性。
3、对较大的数值进行乘法运算，观察运算时间和结果。
（四）除法运算实验1、给定被除数和除数，如 20 和 4。
2、执行除法运算，查看商和余数的显示。
3、尝试除数为 0 的情况，观察系统的处理方式。
（五）逻辑运算实验1、分别进行与、或、非、异或等逻辑运算，输入相应的操作数。
2、观察逻辑运算的结果，理解不同逻辑运算的特点和用途。
五、实验结果与分析（一）加法运算结果通过多次输入不同的操作数进行加法运算，结果均准确无误。
计算机组成原理运算器实验报告
计算机组成原理运算器实验报告本次实验的主题为计算机组成原理运算器实验。
在本次实验中，我们通过对运算器的实验进行研究和探究，了解了计算机组成原理方面的相关知识，更加深入地认识了计算机的运作原理。
一、实验目的本次实验的目的是使学生掌握运算器的组成和运算过程，并且了解运算器在计算机中的位置和给计算机的工作。
二、实验原理1、硬件部分运算器是一种计算机硬件，可以进行算术和逻辑运算。
运算器包含一个算术逻辑单元（ALU），一个累加器和一些寄存器。
运算器可以在CPU 中实现简单的算术操作。
运算器由三部分组成：算术逻辑单元（ALU）、寄存器和累加器。
ALU 是计算机CPU中负责完成算术和逻辑运算的部分；寄存器是计算机中用来暂时存放数据的小型存储器，它是CPU中数据存储的主要形式；累加器是CPU中的一种特殊寄存器，在运算过程中用于存储运算结果。
2、软件部分计算机编程中常常涉及到算术和逻辑运算，进行这些运算的方法是在程序中调用运算器中的算术逻辑单元（ALU）。
ALU是计算机CPU中负责完成算术和逻辑运算的部分，用于进行各种算术和逻辑运算，如加、减、乘、除、与、或、非、移位等。
三、实验过程— 1 —本次实验的实验步骤如下：1、打开实验设备，将电源线插进插座，将设备的开关打开，在设备前方的显示器上能够看见下划线。
2、按下NORM键，增益调整。
将x的值设置为“0011”，将y的值设置为“1101”。
3、操作者可以选择不同的操作符。
例如选择ADD操作，将其输入。
4、按下RUN键，运算器开始计算。
5、运算结束后，在屏幕上将显示运算结果。
本例中，结果为“1000”。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们利用运算器实现了不同运算的计算过程，并且也成功地输出了运算结果。
这一过程与计算机组成原理中的运算器的定义、作用及组成都有密切的关系。
在本次实验中，我们也进一步加深了对计算机组成原理中该重要部分的理解。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了运算器在计算机中的作用及其实现方法。
基本运算器实验实验报告
基本运算器实验实验报告一、实验目的本次基本运算器实验的主要目的是深入理解计算机中基本运算的原理和实现方式，通过实际搭建和测试运算器电路，掌握加法、减法、乘法和除法等基本运算的逻辑实现，以及运算过程中的进位、借位和溢出等概念。
同时，通过实验培养我们的动手能力、逻辑思维能力和问题解决能力，为进一步学习计算机组成原理和数字电路等相关课程打下坚实的基础。
二、实验设备与环境1、实验设备数字电路实验箱示波器逻辑分析仪万用表2、实验环境实验室提供稳定的电源和良好的通风条件。
三、实验原理1、加法器半加器：只考虑两个一位二进制数相加，不考虑低位进位的加法电路。
其逻辑表达式为：和＝ A ⊕ B，进位＝ A ∧ B。
全加器：考虑两个一位二进制数相加以及低位进位的加法电路。
其逻辑表达式为：和＝ A ⊕ B ⊕ C_in，进位＝（A ∧ B) ∨（A ∧C_in) ∨（B ∧ C_in)。
多位加法器：通过将多个全加器级联可以实现多位二进制数的加法运算。
2、减法器利用补码原理实现减法运算。
将减数取反加 1 得到其补码，然后与被减数相加，结果即为减法的结果。
3、乘法器移位相加乘法器：通过将被乘数逐位与乘数相乘，并根据乘数对应位的值进行移位相加，得到乘法结果。
4、除法器恢复余数法除法器：通过不断试商、减去除数、恢复余数等操作，逐步得到商和余数。
四、实验内容与步骤1、加法器实验按照实验原理图，在数字电路实验箱上连接全加器电路。
输入不同的两位二进制数 A 和 B 以及低位进位 C_in，观察输出的和 S 和进位 C_out。
使用示波器和逻辑分析仪监测输入和输出信号的波形，验证加法器的功能。
2、减法器实验按照补码原理，设计减法器电路。
输入被减数和减数，观察输出的差和借位标志。
使用万用表测量相关节点的电压，验证减法器的正确性。
3、乘法器实验搭建移位相加乘法器电路。
输入两位二进制被乘数和乘数，观察输出的乘积。
通过逻辑分析仪分析乘法运算过程中的信号变化。
运算器原理实验报告
运算器原理实验报告运算器原理实验报告一、引言运算器是计算机中的重要组成部分，它负责进行各种算术和逻辑运算。
在本次实验中，我们将探索运算器的基本原理，并通过实际搭建电路并进行测试，来验证运算器的功能和性能。
二、实验目的本次实验的主要目的有以下几点：1. 理解运算器的基本原理和工作方式；2. 学习运算器电路的搭建和调试方法；3. 掌握运算器的性能测试和评估方法。
三、实验原理运算器是由逻辑门电路组成的，它能够对输入的数据进行算术和逻辑运算，并输出结果。
在实验中，我们将使用与门、或门、非门等逻辑门电路来构建一个简单的四位二进制加法器。
四、实验步骤1. 准备工作：收集所需器件和元件，包括与门、或门、非门、触发器等，并确保它们的正常工作。
2. 运算器电路的搭建：按照实验指导书上的电路图，将逻辑门电路依次连接起来，形成一个完整的运算器电路。
3. 电路调试：将电路连接到电源上，并使用示波器等工具进行电路的调试，确保信号的传输和转换正常。
4. 功能测试：输入不同的二进制数值，并通过示波器观察输出结果是否正确。
5. 性能评估：测试运算器的响应速度、功耗等性能指标，并与理论值进行对比分析。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了一个四位二进制加法器，并进行了功能测试和性能评估。
在功能测试中，输入不同的二进制数值，运算器能够正确地进行加法运算，并输出正确的结果。
在性能评估中，我们发现该运算器的响应速度较快，功耗较低，符合设计要求。
六、实验总结本次实验通过搭建运算器电路并进行测试，加深了对运算器原理的理解。
实验结果表明，通过合理设计和调试，可以构建出性能良好的运算器电路。
然而，我们也发现实验过程中存在一些问题，如电路连接不稳定、信号干扰等，这些问题需要进一步的优化和改进。
七、实验心得通过本次实验，我深刻认识到了运算器在计算机系统中的重要性，同时也了解到了运算器电路搭建和调试的一些技巧。
在今后的学习和研究中，我将进一步探索运算器的原理和应用，为计算机系统的设计和优化做出更多的贡献。
运算器组成实验报告
运算器组成实验报告运算器组成实验报告引言运算器是计算机系统中的一个重要组成部分，它负责进行各种数学和逻辑运算。
本实验旨在通过实践，深入了解运算器的组成原理和工作方式。
在实验过程中，我们将通过搭建一个简单的运算器电路，来探索它的内部结构和运行机制。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，加深对运算器的理解。
具体目标包括：1. 学习运算器的基本组成部分和功能；2. 掌握运算器的工作原理和运行机制；3. 熟悉运算器的电路搭建和调试过程；4. 分析和解决运算器电路中可能出现的问题。
二、实验原理1. 运算器的基本组成运算器通常由算术逻辑单元（ALU）、寄存器、控制器和数据通路等部分组成。
其中，ALU是运算器的核心部件，负责执行各种算术和逻辑运算；寄存器用于存储运算器的中间结果和操作数；控制器负责协调各个部件的工作；数据通路则用于传输数据和控制信号。
2. 运算器的工作原理运算器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：（1）从寄存器中读取操作数；（2）根据控制信号选择相应的运算方式；（3）执行运算操作，将结果存储到寄存器中；（4）根据需要，将结果输出到其他部件或存储器中。
三、实验步骤1. 设计运算器电路根据实验要求，我们设计了一个简单的四位二进制加法器电路。
该电路由四个半加器和一个全加器组成，能够实现两个四位二进制数的加法运算。
2. 搭建电路根据电路设计图纸，我们使用逻辑门和触发器等元器件，搭建了运算器电路。
在搭建过程中，我们注意到电路的连接方式和元器件的正确使用，以确保电路能够正常工作。
3. 调试电路搭建完成后，我们对电路进行了调试。
首先，我们检查了电路连接是否正确，是否存在短路或接触不良的问题。
然后，我们逐步输入测试数据，观察电路的输出情况，并与预期结果进行比对。
如果发现输出结果与预期不符，我们会仔细检查电路的各个部分，寻找可能的问题并进行修复。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了一个四位二进制加法器电路，并进行了多组测试。
计算机组成原理实验 运算器实验
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：其中运算器有两片74LS181以并|串形式结构8位字长的ALU。
运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线连接，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入已连至数据总线，数据开关（INPUT UNIT）用来给出参与运算的数据，经一三态门（74LS245）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。
在进行手动实验时，必须先预制开关电平|Load=1,|CE=1,其余开关控制信号电瓶均置为0。
四、实验连接：1、八位运算器控制信号连接：位于实验装置左上方的控制信号（CTR—OUT UNIT）中的（S3，S2，S1，S0，M,|CN,LDDR1，LDDR2，LDCZY,|SW—B,|ALU--B）与位于实验装置右中方的（CTR—IN UNIT）、左下方INPUT-UNIT中的（|SW-B）右上方CTR-IN（|ALU-B）作对应连接。
实验中上方信号（CN+4）与（CN+4L）相连。
2、完成上述连接，仔细检查无误后方可接通电源进入实验。
五、实验仪器工作状态设定：在闪动的“P”状态下按动“增址”命令键，使LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”，表示本装置已进入手动单元实验状态。
六、实验项目：（一）、算术运算实验拨动二进制数据开关向DR1和DR2寄存器置数（数据灯亮表示它所对应的数据位为“1”，反之为“0”）。
具体操作步骤图示如下：【CBA=001】LDDR1=1 LDDR1=0LDDR2=0 LDDR2=1按STEP 按STEP检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（CBA=000）打开ALU输出三态门（CBA=010），当置S3，S2，S1，S0，M为11111时，总线指示灯（BUS-DISP UNIT）显示DR1中的数，而置10101时总线指示灯将显示DR2中的数。
运算器原理实验报告
运算器原理实验报告摘要本实验利用运算器实现了加法和乘法运算，并通过编程控制了运算过程。
实验结果表明，该运算器能够正确地进行加法和乘法运算，并输出正确的结果。
同时，通过在程序中添加适当的控制语句，可以实现不同运算的选择。
1.引言运算器是计算机中非常重要的一部分，用于进行数值计算和逻辑运算。
在本实验中，我们设计了一个简单的运算器，通过编程控制实现加法和乘法运算。
2.实验设备和原理2.1 实验设备本实验主要使用了一台电脑，并在其上运行了相应的编程软件。
同时，还需要连接显示屏和输入设备（如键盘）以方便数据的输入和输出。
2.2 实验原理本实验采用的运算器是基于二进制数的加法和乘法运算，其原理如下：（1）加法运算：将两个二进制数按位相加，超出位数则向高位进位。
（2）乘法运算：利用加法和位移操作实现。
对于A、B两个数的乘法，依次将A的每一位与B相乘，然后将结果相加得到最终的乘积。
3.实验步骤3.1 编写程序根据实验原理，编写相应的程序代码，包括加法和乘法的实现以及相应的控制语句。
3.2 运行程序将程序上传至运算器设备，并打开相应的输入输出设备。
根据需要输入相应的操作数和运算符，然后运行程序，观察输出结果。
4.实验结果与分析经过实验，我们发现该运算器能够正确地进行加法和乘法运算，并输出正确的结果。
通过在程序中添加控制语句，可以实现不同运算的选择，提高了运算器的灵活性。
5.结论通过本次实验，我们成功设计并实现了一个基于二进制数的运算器，可以进行加法和乘法运算，并输出正确的结果。
该运算器具有一定的灵活性，可以通过编程控制实现不同运算的选择。
运算器实验原理
运算器实验原理
运算器是一种用于进行数学运算的设备。
它通常由电子元件组成，能够执行各种算术和逻辑运算，包括加法、减法、乘法、除法、位运算、逻辑与、逻辑或等。
运算器的基本原理是利用电子元件来实现数字的存储和操作。
它通常由若干个逻辑门、触发器、寄存器和计数器等组成。
这些元件相互连接，通过输入和输出端口与外部设备进行通信。
在运算器中，输入的数字会被转换成二进制形式，然后经过一系列逻辑运算和数值计算后，输出结果也以二进制形式呈现。
为了提高运算效率，运算器通常采用并行计算方式，即同时进行多个运算。
运算器实验中，可以使用逻辑门、触发器和计数器等电子元件进行电路搭建。
通过正确的连接和调试，可以实现特定的运算功能。
实验者可以在输入端口输入待计算的数字，并通过触发器和计数器等元件进行计算，最终将结果通过输出端口显示出来。
运算器实验可以帮助学生理解计算机内部运算的原理和过程，培养其对逻辑和数学的理解和应用能力。
同时，通过实验可以加深学生对二进制数制和逻辑电路的理解，为后续学习计算机原理和设计打下基础。
运算器实验报告
运算器实验报告实验目的，通过设计和制作一个简单的运算器，加深对逻辑门原理和数字电路的理解，掌握数字电路的基本设计方法和实验技能。
一、实验原理。
1.逻辑门原理。
逻辑门是数字电路的基本组成部分，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
2.数字电路设计。
数字电路是由逻辑门和触发器等数字元件组成的电路，能够对数字信号进行处理和运算。
二、实验器材。
1.电源。
2.逻辑门集成电路。
3.示波器。
4.万用表。
5.连接线。
6.电路板。
7.开关。
8.LED等。
三、实验步骤。
1.根据设计要求，选择适当的逻辑门集成电路，连接电源和示波器等设备。
2.按照逻辑门的真值表，确定输入信号的组合，观察输出信号的变化。
3.调试电路，确保逻辑门的输入输出符合设计要求。
4.将电路连接至LED等输出装置，观察LED的亮灭情况。
四、实验结果。
经过实验，我们成功设计并制作了一个简单的运算器。
通过观察示波器和LED 等输出装置，我们可以清晰地看到输入信号和输出信号的变化情况。
经过调试，我们确保了逻辑门的输入输出符合设计要求，实现了基本的逻辑运算功能。
五、实验分析。
本次实验通过设计和制作运算器，加深了对逻辑门原理和数字电路的理解。
在实验过程中，我们发现了一些问题，并通过调试和改进，最终取得了成功。
这些问题的解决过程，也让我们更加深入地理解了数字电路的基本设计方法和实验技能。
六、实验总结。
通过本次实验，我们不仅掌握了数字电路的基本设计方法和实验技能，还加深了对逻辑门原理的理解。
在未来的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的实验能力，为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
七、实验感想。
本次实验让我们深刻体会到了实验的重要性，实践是检验理论的最好方法。
通过亲自动手设计和制作运算器，我们不仅对数字电路有了更深刻的理解，还增强了实验技能和动手能力。
希望在未来的学习和科研中，能够继续保持这种探索精神，不断提高自己的实验能力和创新能力。
实验一 运算器工作原理
实验一运算器工作原理一、实验目的1.理解运算器的工作原理；2.建立数据通路的初步概念，理解总线的工作特性；3.掌握QuartusⅡ开发流程，熟悉DE2-70开发板。
二、实验原理1.74181运算器及数据通路框图如图1所示，分析其工作原理。
T4S[3..0]ALU_BUS SW_B LDDR2LDDR1图1 运算器原理框图2. 74245模块代码如下，分析其原理；.74LS245的verilog文件(文件名：74ls245.v)//双向传送文件module K74LS245(A,B,N_EN,M);inout [7:0] A,B;input N_EN,M;reg [7:0] A,B;always@(N_EN)if(~N_EN)case(M)1'b1: A=B;1'b0: B=A;endcaseendmodule//单向传送文件module K74LS245A_B(A,B,N_EN);input [7:0] A;output [7:0] B;input N_EN;assign B=N_EN?8'bz:A;endmodule3.引脚重新封装后的74181模块。
将74181的引脚进行组数据分配后如下图（文件名：k74181.Dbf）三、实验步骤1.建立工程文件；2.编译、综合工程文件;3.分配引脚。
From To AssignmentNameValue Enabled noteSWITCH[0] Location PIN_AA23 Yes iSW[0]SWITCH[1] Location PIN_AB26 Yes iSW[1]SWITCH[2] Location PIN_AB25 Yes iSW[2]SWITCH[3] Location PIN_AC27 Yes iSW[3]SWITCH[4] Location PIN_AC26 Yes iSW[4]SWITCH[5] Location PIN_AC24 Yes iSW[5]SWITCH[6] Location PIN_AC23 Yes iSW[6]SWITCH[7] Location PIN_T28 Yes iKEY[1]SW_B Location PIN_AD24 Yes iSW[8]LDDR1 Location PIN_AE27 Yes iSW[9]LDDR2 Location PIN_W5 Yes iSW[10]S[0] Location PIN_V10 Yes iSW[11]S[1] Location PIN_U9 Yes iSW[12]S[2] Location PIN_T9 Yes iSW[13]S[3] Location PIN_L5 Yes iSW[14]M Location PIN_L4 Yes iSW[15]CN Location PIN_L7 Yes iSW[16]ALU_BUS Location PIN_L8 Yes iSW[17]BUSLED[0] Location PIN_AJ6 Yes oLEDR[0]BUSLED[1] Location PIN_AK5 Yes oLEDR[1]BUSLED[2] Location PIN_AJ5 Yes oLEDR[2]BUSLED[3] Location PIN_AJ4 Yes oLEDR[3]BUSLED[4] Location PIN_AK3 Yes oLEDR[4]BUSLED[5] Location PIN_AH4 Yes oLEDR[5]BUSLED[6] Location PIN_AJ3 Yes oLEDR[6]BUSLED[7] Location PIN_AJ2 Yes oLEDR[7]T4 Location PIN_T29 Yes iKEY[0]4.下载编程。
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运算器实验原理
运算器实验是一种电子电路实验，旨在探究运算器的原理和功能。
运算器是一种电路，它可以对数字信号进行特定的算术和逻辑运算，如加法、乘法、与、或、非等。
它通常被用作数字信号处理系统中的核心组件，例如计算机和数字信号处理器。
运算器实验原理主要包括以下内容：
1. 运算器的基本结构和功能原理。
2. 运算器的内部电路，例如加法器、乘法器、逻辑电路等。
3. 运算器的运算精度，包括浮点数精度和定点数精度。
4. 运算器的时钟频率和响应速度。
5. 运算器的测试方法和性能评估。
在运算器实验中，通常会使用逻辑电路芯片（例如74LS00、
74LS08等）来实现运算器的基本逻辑功能，而使用可编程逻
辑器件（例如FPGA、CPLD等）来实现更复杂的功能，例如
浮点数运算、定点数运算等。
实验者需要熟悉逻辑电路设计和程序设计的基本原理，以便能够进行有效的实验设计和调试。
实验过程中，需要使用数字示波器、信号发生器、直流电源等测试仪器，以对运算器的输入输出波形进行监测和分析。
同时，需要进行各种性能评估，例如电路响应速度、功耗、噪声等方
面的测试，以深入理解运算器的工作原理和特点。
总之，运算器实验是一项非常有挑战性和实用价值的电子电路实验，它可以帮助实验者掌握数字信号处理系统和计算机系统中的基本概念和技能，为未来的研究和工作打下坚实的基础。