运算器实验报告模板
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。
计算机组成原理运算器实验报告(一)
计算机组成原理运算器实验报告(一)计算机组成原理运算器实验报告实验目的•理解计算机组成原理中运算器的工作原理•学习运算器的设计和实现方法•掌握运算器的性能指标和优化技巧实验背景计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的重要课程之一,通过学习计算机组成原理,可以深入理解计算机的工作原理及内部结构。
运算器是计算机的核心组成部分之一,负责执行各种算术和逻辑运算。
在本次实验中,我们将通过实践的方式,深入了解并实现一个简单的运算器。
实验步骤1.确定运算器的功能需求–确定需要支持的算术运算和逻辑运算–设计运算器的输入和输出接口2.实现运算器的逻辑电路–根据功能需求,设计并实现运算器的逻辑电路–确保逻辑电路的正确性和稳定性3.验证运算器的功能和性能–编写测试用例,对运算器的功能进行验证–测量运算器的性能指标,如运算速度和功耗4.优化运算器的设计–分析运算器的性能瓶颈,并提出优化方案–优化运算器的电路设计,提高性能和效率实验结果与分析通过以上步骤,我们成功实现了一个简单的运算器。
经过测试,运算器能够正确执行各种算术和逻辑运算,并且在性能指标方面表现良好。
经过优化后,运算器的速度提高了20%,功耗降低了10%。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机组成原理中运算器的工作原理和设计方法。
通过实践,我们不仅掌握了运算器的实现技巧,还学会了优化运算器设计的方法。
这对于进一步加深对计算机原理的理解以及提高计算机系统性能具有重要意义。
参考文献•[1] 《计算机组成原理》•[2] 张宇. 计算机组成原理[M]. 清华大学出版社, 2014.实验目的补充•掌握运算器的工作原理和组成要素•学习如何设计和实现运算器的各个模块•理解运算器在计算机系统中的重要性和作用实验背景补充计算机组成原理是计算机科学中的基础课程,它研究计算机硬件和软件之间的关系,帮助我们理解计算机系统的工作原理和内部结构。
运算器是计算机的核心部件之一,负责执行各种算术和逻辑运算,对计算机的性能和功能起着重要作用。
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。
运算器实验实验报告(计算机组成原理)
运算器实验实验报告(计算机组成原理)西安财经学院信息学院《计算机组成原理》实验报告实验名称运算器实验实验室实验楼 418实验日期第一部分8 位算术逻辑运算实验一、实验目的 1、掌握算术逻辑运算器单元 ALU(74LS181)的工作原理。
2、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。
3、验证算术逻辑运算功能发生器 74LSl8l 的组合功能。
4、按给定数据,完成实验指导书中的算术/逻辑运算。
二、实验内容 1 、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图 1-1 所示。
其中运算器由两片 74LS181以并/串形成 8 位字长的 ALU 构成。
运算器的输出经过一个三态门 74LS245(U33)到内部数据总线 BUSD0~D7 插座 BUS1~2 中的任一个(跳线器JA3 为高阻时为不接通),内部数据总线通过 LZD0~LZD7 显示灯显示;运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器 74LS273(U29、U30)锁存,两个锁存器的输入并联后连至内部总线BUS,实验时通过 8 芯排线连至外部数据总线 E_D0~D7 插座E_J1~E_J3 中的任一个;参与运算的数据来自于 8 位数据开并KD0~KD7,并经过一三态门 74LS245(U51)直接连至外部数据总线 E_D0~E_D7,通过数据开关输入的数据由 LD0~LD7 显示。
图 1-1 中算术逻辑运算功能发生器 74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M 并行相连后连至 6 位功能开关,以手动方式用二进制开关 S3、S2、S1、S0、CN、M 来模拟74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M;其它电平控制信号 LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关 LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB 来模拟,这几个信号姓名学号班级年级指导教师李芳有自动和手动两种方式产生,通过跳线器切换,其中ALUB`、SWB`为低电平有效,LDDR1、LDDR2 为高电平有效。
运算器实验报告模板
脱机运算器实验报告理论课教师姓名:高金山实验指导教师:刘万成组号:姓名:闫麟阁学号:实验目的:(1)了解脱机操作下AM2901运算器的功能与控制信号的使用,了解运算器AM2901的内部结构及工作时序,观察运算器运算的结果对状态标志的影响。
(2)深入了解AM2901运算器的功能与具体用法,掌握用AM2901完成各种运算操作时各控制信号的使用,观察指令执行的结果对状态标志的影响;了解4片AM2901的级联方式,深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。
实验内容:1.将教学机左下方的5个拨动开关置为1XXOO(单步、16位、脱机);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机器上进行运算器脱机实验,将结果填入表中: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供控制信号,通过16位数据开关向运算器提供数据,通过指示灯观察运算结果及状态标志。
运算器实验(1)实验结果分析(每人选择2个操作运算进行控制信号取值和运算结果值的分析):此式的功能是R0∨R1然后将值赋给R1,由于有两个值,所以A、B口均有对应地址输入,B 对应的是R0,所以B的地址为0001,A对应的是R1,所以A的地址为0000。
因为最后的值存储到B口多对应的地址并输出,所以I8-I6所选值为011;该式实现的是并运算,所以I5-I3所选值为011;数据来源是A和B,所以I2-I0所选值为001。
该式接受ALU的标志位输出的值,所以SST所选值为001;该式执行的并(SUB),所以SSH SCI 所选值为000。
因为R0=0101,R1=1010,所以按START前ALU的输出值为0F0F,故输出值为0F0F。
此时的功能是实现R0的逻辑左移功能,由于只有一个值,所以只有B口有对应地址输入,B对应的是R0,所以B的地址为0000。
因为最后的值存储到B口对应的地址并输出,所以I8-I6所选值为111,;该式实现的是逻辑左移,所以I5-I3取000(加法);数据来源是B,所以I2-I0所选值为011。
实验1运算器实验报告
ALU运算结果的传送控制
8种结果处理——由I6~I8提供结果处理情况 通用寄存器是否接收运算结果,及运算结果类型; Q寄存器的值是否发生变化; 运算器向外输出什么样的内容;
I8I7I6 000 结果处理 寄存器组 - Q寄存器 FQ Y输出 F
001
I8~ SS SS SC B A T H I 0 按START前 按START后 ALU输出 SVZC
运算
ALU输 出
SVZ C
MVRD R0 , 0101
2018年10月11日星期四
16
置数举例
MVRD R0 , 0101 分析 数据要写入到R0寄存器,所以选择B口; 又因为0101H→R0可以看做0101H+0 →R0,故I2I1I0取值为 111, I5I4I3取值为000, I8I7I6取值为011; 最后置数取值: A口地址:XXXX B口地址:0000 I8I7I6 I5I4I3 I2I1I0 :011 000 111 SST:000 SSH:00 Sci:00
2018年10月11日星期四 3
Am2901运算器
符号位S F3 结果为零Z F=0000 结果溢出V OVR 进位输出C Cn+4
F ALU S R Cn
每片Am2901为4位的; 4片Am2901级联构成16位运算器;
输出——运算结果F、标志位SZVC;
输入——R、S、最低位的进位信号Cn RS的数据来源由多路开关可选,共8种组合状态;
2018年10月11日星期四
R∧S
R⊕S R⊕S
6
111
通用寄存器组
16个通用寄存器; ——4位地址
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
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,了解算数逻辑运算单元的运用。
三、实验原理实验中所用的运算器原理如下图(初略图)。
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,锁存器的输入已连接到数据总线,数据开关(INPUT UNIT)已和数据总线连接,用来显示数据总线内容。
本实验装置的控制线(CTR-IN UNIT)应与(CTR-OUT UNIT)连接,数据总线、时序电路(TIME UNIT)产生的脉冲信号(他-听)、P(1)、P(2)、P(3)本实验装置已连接,(CLK UNIT)必须选择一档合适的时钟,其余均为电平控制信号(HC-UNIT)。
进行实验时,首先按动位于本实验装置右中侧的复位按钮,使系统进入初始待命状态,在LED显示器闪动出现“P”的环境下,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,在该状态下按动单步命令建,即可获得实验所需的单脉冲信号,而各电平控制信号位于LED显示器左方的K25-K0二进制数据开关来模拟。
注意:在进行手动实验时,必须先预置开关点电平:/Load=1,/CE=1,其余开关控制信号电平均置为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-INUNIT)中的(S3、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,实验装置中上方信号Cn+4与Cn+4I相连。
《计算机组成原理》运算器实验报告(总结报告范文模板)
《计算机组成原理》运算器实验报告实验目录:一、实验1 Quartus Ⅱ的使用(一)实验目的(二)实验任务(三)实验要求(四)实验步骤(五)74138、74244、74273的原理图与仿真图二、实验2 运算器组成实验(一)实验目的(二)实验任务(三)实验要求(四)实验原理图与仿真图三、实验3 半导体存储器原理实验(一)实验目的(二)实验要求(三)实验原理图与仿真图四、实验4 数据通路的组成与故障分析实验(一)实验目的(二)实验电路(三)实验原理图与仿真图五、本次实验总结及体会:一、实验1 Quartus Ⅱ的使用(一)实验目的1.掌握Quartus Ⅱ的基本使用方法。
2.了解74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
3.利用Quartus Ⅱ验证74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
(二)实验任务1、熟悉Quartus Ⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。
2、新建项目,利用原理编辑方式输入74138、74244、74273的功能特性,依照其功能表分别进行仿真,验证这三种期间的功能。
(三)实验要求1.做好实验预习,掌握74138、74244、74273的功能特性。
2.写出实验报告,内容如下:(1)实验目的;(2)写出完整的实验步骤;(3)画出74138、74244和74273的仿真波形,有关输入输出信号要标注清楚。
(四)实验步骤1.新建项目:首先一个项目管理索要新建的各种文件,在Quartus Ⅱ环境下,打开File,选择New Project Wizard后,打开New Project Wizard:Introduction窗口,按照提示创建新项目,点击“Next”按钮,再打开的窗口中输入有关的路径名和项目名称后,按“Finish”按钮,完成新建项目工作。
2.原理图设计与编译:原理图的设计与编译在Compile Mode(编译模式)下进行。
2.1.新建原理图文件打开File菜单,选择New,打开“新建”窗口。
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。
运算器实验报告
运算器实验报告实验目的:通过设计和实现一个简单的运算器,掌握数字电路的基本原理和设计方法。
实验原理:运算器是计算机中的一个重要组成部分,用于实现各种算术运算和逻辑运算。
本实验将设计一个4位加法器,实现两个4位二进制数的相加操作。
实验器材:1. 电子实验箱2. 电工工具(例如:万用表、镊子、取针)3. 数字电路集成电路(例如:逻辑门电路、触发器等)4. 连接线5. 电源实验步骤:1. 准备工作:将实验箱中的电源接通,检查连接线和电路的接触是否良好。
2. 按照设计要求,连接各种逻辑门电路和触发器,组成一个4位加法器电路。
3. 将两个4位二进制数通过开关输入到运算器中。
4. 按下计算按钮,观察LED显示屏上的运算结果。
5. 验证运算结果的正确性,可以手动计算两个4位二进制数的和,与实验结果进行对比。
6. 关闭电源,拆除电路连接。
实验结果:经过多次实验,观察和验证运算结果,发现设计的运算器能够正确实现两个4位二进制数的相加操作。
实验分析:1. 通过本实验,我们深入了解了数字电路的基本原理和设计方法。
2. 通过手动计算与实验结果对比,验证了设计的运算器的正确性。
3. 实验过程中,我们发现一些可能的故障原因,例如连接线接触不良、电源故障等。
4. 在实验中,我们需要仔细操作,注意观察,以确保实验结果的准确性。
实验总结:通过本次实验,我们掌握了数字电路设计的基本方法和技巧,充分理解了数字电路的工作原理。
同时,通过验证实验结果,我们对设计的运算器的正确性进行了验证。
在今后的学习和实践中,我们将运用数字电路设计的知识,不断探索和创新,提高自身的实践应用能力。
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。
数据结构课程设计运算器实验报告参考模板
数据结构课程设计报告实验一算术表达式求解目录一.问题描述及分析p11.问题描述p12.需求分析p1 二.功能模块及数据结构描述p11.数据结构描述 p1 2.模块描述 p2三.主要算法流程描述p3 四.使用说明p5 五.调试分析说明p6一.问题描述及分析1.问题描述以字符序列的形式从键盘输入语法正确的、不含变量的整数表达式,实现对算术四则混合运算表达式的求值。
2.需求分析自己设计界面,使用适当的数据结构对运算符、操作作数进行处理。
3.运行要求.Windows xp/2003/win 7.VS 2010运行库二.功能模块及数据结构描述1.数据结构描述int a[200][2];表达式元素分类存放数组,第一列存放表达式元素的类别(1-6,分别代表:+,-,*,/,(,)。
),第二列存放表达式各元素。
int p[200][2]表达式经过处理,转换为逆波兰式存放数组,原理同上。
int zhan1[1000]逆波兰转换模拟栈。
double zhan2[1000]逆波兰求解运算模拟栈。
2.模块描述图1.1 常规信息集C#有关程序及的常规信息,可通过特性值修改,由编译环境vs2010自动生成图1.2 有关程序集有关程序及信息,由编译环境vs2010自动生成图1.3 图形算法文件Form1.cs:为程序核心算法,其中包括界面设计,算法设计。
Program.cs:为程序入口文件,记录程序的入口点。
由于本程序核心算法没有用到子程序和子函数调用,所以没有对子函数或子程序的介绍。
三.主要算法流程描述图1.4 核心算法流程四.使用说明1.系统文件说明图1.5 运行文件本系统主程序。
2.程序界面(vs2010)图1.6 程序主界面3.使用说明:输入表达式:图1.7 说明描述点击“计算”按钮:图1.8 说明描述结果输出:图1.9 说明描述五.调试分析说明表1.1 调试遇到的问题及解决方案六.参考文献1、严蔚敏,吴伟民,《数据结构》(C语言版)[M],北京:清华大学出版社2、严蔚敏,《数据结构习题集与上机指导》[M],北京:清华大学出版社3、徐德民,《最新C语言程序设计》[M],电子工业出版社,19924、张国峰,《C++语言及其程序设计教程》[M],电子工业出版社,1992友情提示:范文可能无法思考和涵盖全面,供参考!最好找专业人士起草或审核后使用,感谢您的下载!。
基本运算器实验
《计算机组成原理》实验报告一基本运算器实验姓名:张薇学号:20141106218班级:14汉班同组实验人员:徐心怡日期:2014.4.28一、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二、实验设备、同组实人员PC 机一台,TD-CMA 实验系统一套。
徐欣怡三、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。
运算器数据通路实验报告
运算器数据通路实验报告第一篇:运算器数据通路实验报告运算器数据通路实验设计报告学号:姓名:成绩:学号:姓名:成绩:一、实验名称:总线、半导体静态存储器实验二、实验目的.1.熟悉函数功能发生器的功能、使用方法。
2.熟悉运算器的数据传送通路。
3.完成几种算逻运算操作,加深对运算器工作原理的理解。
三、实验原理运算器是计算机中对数据进行运算操作的重要部件,它的核心是ALU 函数功能发生器(由EPM7064S 构成),其次还要有存放操作数和运算的中间结果之寄存器以及传送数据的总线等部分。
选用不同的控制信号,运算器可以完成不同的运算功能。
1.函数功能发生器(ALU)的功能。
该函数功能发生器(ALU),当输入为Aj、Bj,对应输出为Fj(j=0,1,2,3,4,5,6,7),它可实现8 种不同的算术运算和逻辑算,而且通过对控制参数SEL2~SEL0S0 来选择。
2.数据传送通路实验电路方案实验方案框图见图2—5 所示。
图中SA、SB 为存放两个现行操作的缓冲寄存器,其中SA 兼作存放中间结果的累加器,并且可以通过SA 所连接的八个数据灯显示。
SA、SB 接收来自总线的数据信息送入ALU 进行算术或逻辑操作。
通过移位门将运算操作结果送到总线。
并且ALU 和总线之间需用三态门隔离(采用74LS245)。
四、实验内容1.按照实验电路方案框图,设计一个能完成下列八种补码运算指令的八位运算器。
该运算器实现的八种功能如表2—1 所示。
表2—1:2.根据运算器设计,选择所需元器件,画出实验电路的详细逻辑图,对开关,单脉冲等定义。
因为和上次实验类似,也是绝大多数的器件在“数据通路”中已安排好,只要控制各个控制点即可,除了开关组通过三态传输门(74LS245)的接法和实验一一样外,设置一个指令寄存器(IR),用74LS573 担当IR。
通过八根连接线和“数据通路”中的八位总线连接起来。
存放ALU 的控制信息SEL2~SEL0。
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)?
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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:√
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脱机运算器实验报告
理论课教师姓名:高金山实验指导教师:刘万成
组号:姓名:闫麟阁学号:12281212
实验目的:
(1)了解脱机操作下AM2901运算器的功能与控制信号的使用,了解运算器AM2901的内部结构及工作时序,观察运算器运算的结果对状态标志的影响。
(2)深入了解AM2901运算器的功能与具体用法,掌握用AM2901完成各种运算操作时各控制信号的使用,观察指令执行的结果对状态标志的影响;了解4片AM2901的级联方式,深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。
实验内容:
1.将教学机左下方的5个拨动开关置为1XXOO(单步、16位、脱机);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机器上进行运算器脱机实验,将结果填入表中: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供控制信号,通过16位数据开关向运算器提供数据,通过指示灯观察运算结果及状态标志。
运算器实验(1)
实验结果分析(每人选择2个操作运算进行控制信号取值和运算结果值的分析):
此式的功能是R0∨R1然后将值赋给R1,由于有两个值,所以A、B口均有对应地址输入,B 对应的是R0,所以B的地址为0001,A对应的是R1,所以A的地址为0000。
因为最后的值存储到B口多对应的地址并输出,所以I8-I6所选值为011;该式实现的是并运算,所以I5-I3所选值为011;数据来源是A和B,所以I2-I0所选值为001。
该式接受ALU的标志位输出的值,所以SST所选值为001;该式执行的并(SUB),所以SSH SCI 所选值为000。
因为R0=0101,R1=1010,所以按START前ALU的输出值为0F0F,故输出值为0F0F。
此时的功能是实现R0的逻辑左移功能,由于只有一个值,所以只有B口有对应地址输入,B对应的是R0,所以B的地址为0000。
因为最后的值存储到B口对应的地址并输出,所以I8-I6所选值为111,;该式实现的是逻辑左移,所以I5-I3取000(加法);数据来源是B,所以I2-I0所选值为011。
该式是左移操作,另三个标志不变,所以SST所选值为110;SSH SCI所选值为100。
因为R0=FEFE,实现逻辑左移后补0,所以按START之前R0为FEFE,按START后R0变为FDFC。
运算器实验(2)
实验步骤
将教学机左下方的5个拨动开关置为1XX00(单步、16位、脱机);先按一下“RESET”按键,再按一下“START”按键,进行初始化。
接下来,按下表所列的操作在机器上进行运算器脱机实验,将结果填入表中:
此式的功能是将0001赋给R2,由于只有一个值,所以只有B口有对应的地址输入,且B 对应的是R0 ,所以B的值为0010;由于值赋给B口并输出,所以I8-I7所选值为011;该式可看作0001+0后赋给R2,所以I5-I3所选值为000;由于数据只来源于D,所以I2-I0所选值为111 。
该式接收ALU的标志位输出的值,所以SST为001;由于相当于实现加法,所以SSH SCI 所选值为000 。
将0001赋给R2,所以输出R2=0001
此式的功能是实现R3+R0然后赋值给R1,由于有二个值,所以A口B口都有对应的地址输入,且B对应的是R1,A对应R0,所以B的值为0001,A为0000;I8-I7所选值为000;该式执行的是加法,所以I5-I3所选值为000;数据源于B、A,所以I2-I0所选值为011. 该式接收ALU的标志位输出的值,所以SST为001;由于实现加法,所以SSH SCI所选值为000 。
R1=FFFF、R0=FFFF,所以相加后为AAAA,故输出值为AAAA.
思考题:
●分析R0-R2→R0 和R8-R9→R9的结果,并说明操作控制的区别。
●分析R3+1→R3与R5→Y同时R5+1→R5 的结果,并说明操作控制的区别。
注:1、每个同学要独立完成一份电子版实验报告;
2、实验报告完成后请在下次实验课前交到刘万成老师的邮箱:*****************。