移位运算器实验报告
移位运算器实验报告
移位运算器实验报告移位运算器实验报告移位运算器实验报告课程名称: 计算机组成原理姓名/学号: 实验名称: 算术逻辑运算专业: 软件工程班级: 软件工程班指导教师:实验日期: 2011年 10月 26日实验成绩:批阅教师签字:第 1 页共 4 页移位运算器实验报告一、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、导线若干三、实验原理, 利用移位发生器(74LS299)、时序脉冲T4、信号控制使能端299-B、电平控制信号AR及S0 S1 M控制其功能状态。
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。
第 2 页共 4 页移位运算器实验报告四、实验内容, 分别将理论值(每种位移进行三次)填入表中(初始值为5A),向299置数(置成5A(01011010))。
, 设置S1、 S0、 M、299-B的状态,观察并记录移位结果(F、CY)。
F(三次移位结果) CY 299-B S1 S0 M 功能理论值实验值理论值实验值任意 0 0 0 保持 01011010 100101101 0 0 1 0 0 循环右移 10010110 101001011 010101101 0 带进位循环0 1 0 1 01010110 1 右移 10101011 010110100 0 0 0 1 0 循环左移 01101001 111010010 010110101 0 带进位循环0 0 1 1 01101010 1 左移 11010101 0 任意 1 1 任意装数 01011010 1实验步骤:1. 仔细查线无误后,接通电源。
计算机组成原理 实验三 移位器
实验报告成绩课程名称计算机组成原理指导教师实验日期院(系) 计算机科学与技术学院专业班级实验地点学生姓名学号同组人实验项目名称实验三移位器一、实验目的和要求实验目的:1.掌握移位器的结构及工作原理;2.掌握层次化设计方法。
实验要求:1.使用层次化设计方法(见1.3),将移位器生成部件。
2.生成部件时,注意引脚不要锁定,直接编译,引脚命名不要重名。
3.注意保存好该实验生成的移位器部件,实验五将调用它。
4.完成详细的实验报告。
二、实验原理设计一个4位二进制数的移位电路,可以实现左移1位、右移1位和直接传送功能。
在LM(左移)的控制下可实现左移1位,空位补0。
在RM(右移)的控制下可实现右移1位,空位补0。
在DM(直送)的控制下可实现直接传送。
三、主要仪器设备1. 操作系统为WINDOWS的计算机一台;2. 数字逻辑与计算机组成原理实验系统一台;3. 两输入与门7408、三输入或门74hc32。
四、实验方法与步骤1.用图形输入法完成移位器逻辑电路输入。
2.管脚锁定:将四位二进制数a3-a0定义在K3-K0上;将4位输出q3-q0定义在LD3-LD0上;将LM定义在K8上,高电位有效;将DM定义在K9上,高电位有效;将RM定义在K10上,高电位有效,完毕后下载。
3.设置K3-K0为任意4位数,在LM、DM、RM的作用下分别观察LD3-LD0的显示,并分析其正确性。
4.生成元件符号。
五、实验结果分析六、实验心得通过本次实验,掌握了移位器的结构以及工作原理;掌握了层次化设计方法。
对后续实验打下坚实的基础。
(完整word版)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BUS311、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/O 07I/O 113I/O 26I/O 314I/O 45I/O 515I/O 64I/O 716Q717OE12OE13S01S119CLK 12CLR 9DS011DS718U3474LS299299B`S0S1VCC GN DAQ0AQ7T4UN1A 74LS08UN1B 74LS08UN2A 74LS32UN2B 74LS32UN2C 74LS32UN3A 74LS04MQCY321654321218109654R4910KVCCCLK11D12S D10C D13Q9Q8UN5B 74LS74UN4BUN4C299B`UN1D 74LS08UN1A 74LS08UN1B 74LS08UN1C 74LS08AQ7AQ0UN3B 74LS32UN4DUN4EART4MS0S1CN 4QCYUN2C 74LS08CYUN2A 74LS08UN3BUN3A 74LS3274LS32CY561233124312345645910811101112138910456LZ D0-LZD 7图3-4BU SD0--D 7KD7-KD0 = 00110101299B S1 S0 M 功能状态0 0 0 任意保持001101010 1 0 0 循环右移00110101->10011010->01001101 ... ->001101010 1 0 1 带进位循环右移00110101->00011010->10001101->01000110->10 100011->01010001->10101000->11010100->0110 1010->001101010 0 1 0 循环左移00110101->01101010->11010100 ... ->001101010 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。
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。
移位控制实验报告总结
一、实验背景移位控制是计算机组成原理中的重要内容,它涉及到数据在计算机中的处理方式。
本次实验旨在通过实验验证移位控制的组合功能,加深对移位运算原理的理解,并掌握移位运算器的实际应用。
二、实验目的1. 掌握移位运算的基本原理和操作方法。
2. 熟悉移位运算器的功能及其在计算机系统中的应用。
3. 培养动手实践能力和分析问题的能力。
三、实验原理移位运算器是计算机组成原理中的一种基本运算单元,主要用于实现二进制数的移位操作。
根据移位方向和操作方式的不同,移位运算可分为以下几种:1. 逻辑左移(SLL):将二进制数左移,高位补0。
2. 逻辑右移(SRL):将二进制数右移,高位补0。
3. 算术右移(SRA):将二进制数右移,高位保留符号位。
4. 循环左移(RLC):将二进制数左移,低位循环移入高位。
5. 循环右移(RRC):将二进制数右移,高位循环移入低位。
四、实验内容1. 实验器材:DE2-115计算机组成原理教学实验系统、QuartusII9.1 sp2软件、排线若干。
2. 实验步骤:(1)搭建移位运算器实验电路。
(2)设置初始数据,例如5A(01011010)。
(3)通过控制信号实现不同类型的移位运算。
(4)观察并记录移位结果,与理论值进行对比。
(5)分析实验结果,总结实验现象。
五、实验结果与分析1. 逻辑左移实验:将初始数据5A(01011010)进行逻辑左移,高位补0,得到结果202(00100100)。
实验结果与理论值一致。
2. 逻辑右移实验:将初始数据5A(01011010)进行逻辑右移,高位补0,得到结果2A(10110010)。
实验结果与理论值一致。
3. 算术右移实验:将初始数据5A(01011010)进行算术右移,高位保留符号位,得到结果2A(10110010)。
实验结果与理论值一致。
4. 循环左移实验:将初始数据5A(01011010)进行循环左移,低位循环移入高位,得到结果5A(01011010)。
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。
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。
实验八 移位操作实验
实验八移位操作实验一、实验要求和目的1.了解汇编语言移位操作指令;2.熟悉汇编语言逻辑移位指令的使用方法;3.掌握利用汇编语言逻辑移位运算指令实现程序设计的方法。
二、软硬件环境1.硬件环境:微机CPU 486以上,500MB以上硬盘,32M以上内存;2.软件环境:装有MASM 5.0、DEBUG、LINK和EDIT等应用程序。
三、实验涉及的主要知识单元移位指令主要包括算术移位、逻辑移位、循环移位,以下分三类介绍。
其中统一的语句格式为:操作符OPD,1操作符OPD,CL功能为将目的操作数的所有位按操作符规定的方式移动1位或按寄存器CL规定的次数(0~255)移动,结果送入目的地址。
1、算术移位(1)算术左移指令SAL格式:SAL OPD 1或CL描述:将(OPD)向左移动CL指定的次数,最低位补入相应的0,CF的内容为最后移入位的值。
如图8-1所示,受影响的标志位:CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。
图8-1 SAL(2)算术右移指令SAR格式:SAR OPD 1或CL描述:将(OPD)向右移动CL指定的次数且最高位保持不变;CF的内容为最后移入位的值。
如图8-2所示,受影响的标志位:CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。
图8-2 SAR2、逻辑移位(1)逻辑左移格式:SHL OPD 1或CL描述:把目的操作数的低位向高位移CL规定的次数,空出的低位补0,CF的内容为最后移入位的值。
与算术左移相同,如图8-1所示,受影响的标志位:CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。
(2)逻辑右移格式:SHR OPD 1或CL描述:把目的操作数的高位向低位移CL规定的次数,空出的高位补0,CF的内容为最后移入位的值。
如图8-3所示,受影响的标志位:CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。
图8-3 SHR3、循环移位循环移位包括不带进位的循环移位指令ROL、ROR和带进位的循环移位指令RCL、RCR。
移位器预习报告
计算机组成原理实验――运算器部件实验移位器学生:学号: 0000000000日期:2012/11/161、实验目的(1)理解寄位器、移位器的原理。
(2)掌握5种移位器及其用途。
2.实验原理移位操作共有6种类型,算术左右移、逻辑左右移、循环左右移。
移位指令则常常用来做乘以2或者除以2的操作,循环移位指令可以改变操作数中所有位的位置。
算术移位指令适用于带符号数的运算,算术左移用来乘2,算术右移用来除以2;而逻辑移位指令则用于无符号运算,同理,逻辑左移用来乘2,逻辑右移用来除以2。
1.算术左移SAL、算术右移SAR把操作数看成带符号数,对寄存器操作数进行位移。
左移时空出的位补0;右移时空出的位补与最高位相同的1或0,如图6-3所示2.逻辑左移SLL、逻辑右移SLR把操作数看成无符号数,对寄存器操作数进行移位。
左移时空出的位补‘0’;右移时空出的位补‘0’,如图6-4所示。
3.循环左移ROF、循环右移ROR循环左右移其实是一样的。
比如说8位的操作数,左移n(0≤n≤8)位和右移n-8位结果是一样的。
左移时移出的最高位移回到最低位;右移时,溢出的最低位移回到最高位,如图6-5所示。
3.实验步骤(1)打开Qyartus Ⅱ,参照3.4节,安装ByteBlaster Ⅱ。
(2)将子板上的JTAG端口和PC机的并行口用下载电缆连接。
打开试验台电源。
(3)执行Tool→Programmer命令,将shifter.sof下载到FPGA种。
注意在执行Programmer 命令中,应在program/configure下的方框中打钩,然后下载。
(4)在实验台上通过模式开关选择FPGA-CPU独立调试模式010.4.实验现象本实验堆8位的操作数进行移位操作。
输入输出规则应该对应如下:(1)将开关CLKSEL拨到1,将断路子DZ3短接且短路子DZ4断开,使FPGA-CPU所需要的时钟使用整单脉冲时钟。
(2)输入的8位操作数D7-D0对应开关SD15-SD8。
计算机组成原理实验-移位运算一1-2
①装数; ②按运算功能,参照表 3-1 设置 S1、S0、M、299-B 的状态; ③置AR=0及CLR 101(清零)操作; ④移位,按动微动开关 KK2,记录每EH
循环右移
CY 移位次数 01H
循环左移
CY
1 2 3 4
1 2 3 4
5
6 7 8
实 验 二
移位运算实验
一、实验目的:
验证移位控制的组合功能。
二、实验设备
TDN-CM+ 计算机组成原理教学实验系统一台,排
线若干。
三、实验内容
1.实验原理 移位运算实验原理如图 3-1 所示,使用了一片 74LS299 作为 移位发生器,其八位的输入/输出端以排针方式和总线单元 连接。299- B信号控制其使能端,T4 时序为其时钟脉冲, 实验时将“ W/R UNIT” 中的 T4 连至“ STATE UNIT” 中的 KK2 单脉冲发生器,由 S1、S0、M控制信号控制其功能状
带进位循环右移
FEH CY
带进位循环左移
移位次数 01H CY
1 2 3 4
1 2 3 4
5
6 7 8
5
6 7 8
9
9
注意事项
1、所有导线使用前须测通断; 2、不允许带电接线; 3、“0”——亮 “1”——灭; 4、注意连接线的颜色、数据的高低位。
态,其列表如表3-1所示:
表3-1 74LS299的功能表
299-B S1 S0 M 功 能
0 0
0 1
0 0
任意 0
保持 循环右移
0
0 0
1
0 0
0
1 1
1
0 1
带进位循环右移
运算器及移位运算实验心得
运算器及移位运算实验心得
在计算机科学和工程领域中,运算器和移位运算是非常基础且重要的概念。
通过学习和实验这些基本操作,我收获了很多心得。
1. 理解基本运算:学习运算器及移位运算使我更加深入地理解了加法、减法、乘法和除法等基本运算在计算机硬件层面上是如何实现的。
这有助于我更好地把握计算机系统的运作原理。
2. 二进制运算:计算机内部的所有数据都是以二进制形式存储和处理的。
通过移位运算实验,我掌握了二进制数的加减乘除运算方法,以及如何使用移位运算进行高效计算。
3. 移位运算的应用:在计算机科学中,移位运算被广泛应用于数据处理、算法优化等方面。
通过实验,我了解到移位运算在实际工程中的应用,如快速实现乘法和除法运算、进行数据压缩和加密等。
4. 位操作:位操作是计算机科学中一种基本的操作,它可以直接操作数据的二进制表示。
通过学习运算器及移位运算,我熟悉了各种位操作,如按位与、按位或、按位异或等,这些操作在实际工程中有很多应用,如信息隐藏、数据校验等。
5. 算法优化:学习和实践运算器及移位运算,让我意识到算法优化的重要性。
通过合理地使用移位运算和位操作,可以大大提高算法的执行效率,节省计算资源。
6. 锻炼逻辑思维能力:分析和设计运算器及移位运算的过程锻炼了我的逻辑思维能力。
这对于计算机科学专业的学生来说是一种非常宝贵的能力。
总之,通过运算器及移位运算实验,我收获了很多关于计算机硬件和软件方面的知识,这些知识对于我的专业学习和未来工作具有很高的指导意义。
同时,这个实验也让我更加热爱计算机科学,激发了我学习的热情。
计算机组成原理移位寄存实验报告
计算机组成原理实验二移位寄存实验一、实验目的:1、了解移位寄存器的硬件电路,验证移位控制与寄存的组合功能。
2、利用寄存器进行数据传输。
二、实验要求:实现寄存器移位操作,了解通用寄存器的运用。
三、实验原理:移位运算实验原理图移位运算实验原理如图所示,使用了一片74LS299作为移位发生器,其八输入/输出端以排针方式和总线单元连接。
299—B信号控制其使能端,T4时序为其时钟脉冲,实验时将“W/R UNIT”中的T4接至“STATE UNIT”中的KK2单脉冲发生器,由S0、S1、M控制信号控制其功能状态,其列表如下:299—B S 1 S 0 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 任意装数四、实验连接:1.运算器控制信号连接:S0,S1,M,LDCZY,LDR0,/SW-B,/SR-B,/R0-B2.完成连接并检查无误后接通电源。
五、实验仪器状态设定: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。
五、实验项目:(一)移位寄存器置数首先置CBA=000,然后按下面流程操作:数据开关(01101011)三态门置数(01101011)三态门[CBA=001] [S0=1,S1=1] [CBA=111][ “按STEP” ](二)寄存器移位置CBA=001并输入数据,然后置CBA=111,参照实验原理中的移位寄存器控制特性表改变S0、S1、M,按动“单步”命令键,实验发现数据移位正确。
(三)移位结果寄存我们选取R0,把移位寄存器移位后的内容寄存到通用寄存器。
在移位操作后保持CBA=111,S0=0,S1=0,然后令LDR0=1,再按动“单步”命令键,完成移位结果保存。
(四)移位结果读出置CBA=100,总线指示灯显示R0内容,与上步中存的数一致。
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。
运算器移位运算实验报告
运算器移位运算实验报告大家好,今天我们来聊聊运算器移位运算。
移位运算,听起来是不是有点高深,其实它就是把二进制数里的位数往左或者往右移动。
就好比你把手里的糖果往一边推,推得越远,糖果就越少,推的方向不同,糖果的分布也会变。
想象一下,如果你有一个二进制数“1011”,往左移一位,就变成“0110”,简单吧?这就像把一块蛋糕切成两半,左右两边都有不同的口感。
移位运算有两种主要方式,分别是逻辑移位和算术移位。
逻辑移位就像是清理桌面,把不需要的东西往边上推,留出更多空间。
比如说,把“0001”逻辑右移一位,结果是“0000”,因为我们把那个“1”给推掉了。
而算术移位就更像是做数学题,保持符号位不变。
比如把“1111”右移一位,结果变成“1111”,这边的“1”继续留在那儿,就像是有个坚强的队友,没让他离开。
移位运算的意义是什么呢?这可是大有来头!在计算机里,运算器用移位运算来做乘法和除法。
这种方式效率高得惊人。
想象一下,你要把10乘以2,普通方法得一笔一划地加,耗时又费力;可如果用移位运算,你只需把“10”左移一位,就直接变成了“100”,这可是速度与激情的完美结合。
简直是搬家时一挥而就,省时省力。
移位运算也有一些小技巧和注意事项。
比如说,左移一位相当于乘以2,而右移一位则相当于除以2。
这时候,很多小伙伴可能会想,哎,这不是太简单了吗?简单的背后往往有深意。
比如在处理负数时,算术右移就很有必要了,得考虑符号位,不然就像走路没看路,容易摔跤。
聪明的小伙伴们可别忘了这一点哦。
在实验过程中,我们用了一些工具来帮助我们实现这些操作。
比如说,运算器和一些编程软件,这些工具就像是我们实验室里的“小助手”。
每次移位运算之后,看到结果在屏幕上瞬间出现,心里那种满足感简直不要太好。
就像把新买的零食打开,一口下去,幸福感爆棚!我们还做了些小实验,看看不同的移位运算会有什么不同的结果。
有时我们故意用一些边界值,比如说全是“1”的数,结果每次操作都能引发“哇”的一声惊叹。
计算机组成原理实验-运算器实验报告
当A=10000000,B=00110010时
F=01111111
(5)S3S2S1S0=1101时,F=A加1。例如:
当A=00110101,B=00110101时,F=00 Nhomakorabea10110
当A=11100011,B=00100010时
F=11100100
F=00100000,FC灯亮,表示有进位
(3)S3S2S1S0=1011时,F=A减B。例如:
当A=00110101,B=00110101时,
F=00000000
当A=01011011,B=00111010时
F=00100001
(4)S3S2S1S0=1100时,F=A减1。例如:
当A=00110101,B=00110101时,
计算机组成原理实验运算器实验报告基本运算器实验报告运算器的组成部分运算器实验报告运算器及移位实验计算机组成原理实验运算器运算器的主要功能是运算器的主要功能运算器的功能
1.逻辑运算
(1)S3S2S1S0=0000时,F=A,例如:
当A=00010101,B=01101001时
F=00010101;
当A=01011000时,B=01011110时
当A=11000011,B=00111100时
F=00000000
(4)S3S2S1S0=0011时,F=A+B。例如:
当A=00110101,B=11001010时,
F=11111111
当A=01011011,B=11000101时
F=11011111
(5)S3S2S1S0=0100时,F=/A。例如:
F=00011101
当A=01000111,B=00000101时
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。
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。
运算器移位运算实验实验报告
(2)进行四次循环右移或者四次循环左移。
五、实验小结
敢于动手,大胆尝试。
任课教师评语:
教师签字:年月日
教师签字:年月日
上面方括号中的控制电平变化要按照从上到下的顺序来进行, 其中T4的正脉冲是通过按动一次CONTROL UNIT的触动开关START来产生的。
(2)参照表1,改变S0 S1 M 299_G的状态,按动触动开关START,观察移位结果。
表1 74LS299功能表
299_G
S1
S0
M
功能
0
0
0
任意
保持
0
1
0
0
循环右移
0
101带进位循环移001
0
循环左移
0
0
1
1
带进位循环左移
任意
1
1
任意
装数
3.实验结果
循环右移或左移的时候, 每来一次脉冲, 发光二极管亮的次序也跟着依次改变, 进位标志位一直保持亮的状态, 带进位的循环则是产生进位的时候, 进位标志位的二极管熄灭。
四、回答问题
1.X=00101011, Y=10001111, 完成如下运算: (1)X加Y→X, (2)交换X高4位与低4位, 若借助实验1与实验2电路如何实现(简述操作过程)?
信息学院
实验报告
学号:
姓名:
班级:
课程名称:计算机组成原理
实验名称:实验二运算器移位运算实验
实验性质:①综合性实验②设计性实验③验证性实验:√
计算机组成原理实验_移位器
数学与计算机学院计算机组成原理实验报告
年级08 学号2008431066 姓名刘泽隶成绩
专业数计实验地点主楼528 指导教师陈昊
实验项目移位器实验日期2010/11/3
一、实验题目:
(1)理解寄存器、移位器的原理
(2)掌握5种移位器及其用途
二、实验现象:
本实验对8位操作数进行移位操作。
输入输出规则如下:
(1)将开关CLKSEL拨到1,将短路子DZ3短接且短路子DZ4断开,使FPGA-CPU所需要的时钟使用正单脉冲时钟。
(2)输入的8位操作数D7~D0对应开关SD15~ SD8。
(3)移动的位数n(3位数)对应开关SD7~ SD5.
(4)方向dir(左移还是右移)对应开关SD4,0代表左移1代表右移。
(5)位移类型kind(2位)对应开关SD3~ SD2,00代表算数位移,01代表逻辑位移,10代表循环移。
(6)在按下实验台上的单脉冲按钮后,对操作数位移的结果在灯A7~A0上体验。
如对8位数10011110进行逻辑左移2位的操作。
(1)拨动开关SD15~ SD8输入8位操作数10011110,SD7~ SD5输入移动的位数010,SD4输入位移的方向0,SD3~ SD2输入移动类型01。
(2)将观察到的结果填入表中
第一组数据:1011 0110
第二组数据:0100 1101
第三组数据:0101 0101。
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移位运算器实验报告
移位运算器实验报告
移位运算器
实验报告
课程名称: 计算机组成原理
姓名/学号: 实验名称: 算术逻辑运算专业: 软件工程班级: 软件工程班指导教师:
实验日期: 2011年 10月 26日
实验成绩:
批阅教师签字:
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移位运算器实验报告
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
三、实验原理
, 利用移位发生器(74LS299)、时序脉冲T4、信号控制使能端299-B、电平控制信号
AR及S0 S1 M控制其功能状态。
如上图所示为移位控制电路.其中使用了一片74L
S299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。
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移位运算器实验报告
四、实验内容
, 分别将理论值(每种位移进行三次)填入表中(初始值为5A),向299置数(置成5A
(01011010))。
, 设置S1、 S0、 M、299-B的状态,观察并记录移位结果(F、CY)。
F(三次移位结果) CY 299-B S1 S0 M 功能理论值实验值理论值实验值任意 0 0 0 保持 01011010 1
00101101 0 0 1 0 0 循环右移 10010110 1
01001011 0
10101101 0 带进位循环0 1 0 1 01010110 1 右移 10101011 0
10110100 0 0 0 1 0 循环左移 01101001 1
11010010 0
10110101 0 带进位循环0 0 1 1 01101010 1 左移 11010101 0 任意 1 1 任意装数 01011010 1
实验步骤:
1. 仔细查线无误后,接通电源。
2. 向移位寄存器装数。
<1> 拨动输入开关形成任意二进制数(注意形成的数据要能明显区分各位)。
<2> 使SWITCH UNIT单元中的开关SW-B=0,打开数据输入三态门。
<3> 使S0=1、S1=1,并按动微动开关KK2,则将二进制数装入移位寄存器。
<4> 使SW-B=1,关闭数据输入三态门。
3. 移位运算操作。
参照“移位控制电路功能表”的内容,先将S1、S0和299-B置为
0、0和0,检查移位寄存器单元装入的数是否正确,然后通过改变S0、S1、M 的状
态,并按动微动开关KK2,观察移位的结果。
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移位运算器实验报告
五、实验结果总结
六、思考题
1、循环移位和带进位循环移位有什么分别,
2、循环右移是否会影响进位标志位(CY),那么循环左移呢,
3、如何往移位发生器(74LS299)里置数,需要拨哪些开关,
4、如何读出移位发生器(74LS299)里的数,需要拨哪些开关, 第 4 页共 4 页。