计算机组成原理移位寄存实验报告
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。
计算机组成原理第二次实验报告
专业班级:
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机器号:
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E-mail:
指导教师：
总成绩：
分步成绩：
出勤：
实验表现
实验报告：
实验三运算器及移位实验
一、实验目的
1、了解运算器模块如何连接以及数据通路；
2、通过实际设置控制信号、给出ALU的输入端数据、观察运算结果，领会课堂教学中关于ALU的功能特性；
3、认识一种较新的设计实现ALU功能的方法——用CPLD实现运算器。
K23
K22
K21
K20
K19
K18
K17
K16
0
0
0
0
0
0
0
1
设置控制信号：
K6
（IREN）
K5
（PCOE）
K4
（MAROE）
K3
（MAREN）
K2
（EMEN）
K1
（EMRD）
K0
（EMWR）
1
1
1
0
1
1
1
按CLOCK键，将地址1写入MAR
向EM[1]中写入一个数据
置数据
K23
K22
K21
K20
K19
6116是2K*8bit的SRAM，A0—A10是存储器的地址线，本实验电路中，只使用8条地址线A0—A7，而A8—A10接地。D0—D7是存储器的数据线。E是存储器的片选信号，当E为低电平时，存储器被选中，可以进行读写操作；当E为高电平时，存储器未被选中；本实验中E始终接地。W为写命令，W为低电平时，是写操作；G为读命令，G为低电平时，是读操作。
04
输出A
2、移位实验
按照下表连线
实验十 移位寄存和串行累加
图10-1 四D触发器74175管脚图
图10-1 741ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5构成四位移位寄存器
74194是一个双向移位寄存器，并且可以并行输入，其管脚图如图103所示。其中A~D为并行输入端，QA~QD为并行输出端，CLOCK为时 钟输入端，CLEAR为异步清零端，SHIFT RIGHT SERIAL INPUT为串 行右移输入端，SHIFT LEFT SERIAL INPUT为串行左移输入端，S0、 S1为工作模式控制端，通过设置S0和S1，可以使其工作在保持 （S0=0，S1=0）、串行左移（S0=0，S1=1）、串行右移（S0=1， S1=0）或并行（S0=1，S1=1）输入输出状态。
触发器具有存储信息的功能，利用这一特点，将四D触发器74175链型 连接，构成一个四位的串行移位寄存器。一个时钟脉冲可以将数据向 右或者向左移动一位，经过四个时钟脉冲，就可以将一个四位二进制 数存储在74175构成的寄存器中，74175管脚图如图10-1所示，构成的 移位寄存器逻辑图如图10-2所示。
图10-3 74194管脚图
图10-4
74194内部逻辑图
串行累加电路结构简单，运算由低位开始，两个最低位相加产生和与 进位，当次低位相加时要考虑最低位的进位，所以用D触发器7474来 存放进位数，全加器电路如图10-5所示。 利用74175构成的移位寄存器和74194作两个四位的移位寄存器，经过 全加器将两个寄存器连接起来构成一个系统，数据先进入低四位寄存 器，然后经加法器和高四位（为0）相加后进入高四位，这时候低四位 存储了新的四位二进制数，经过四个时钟脉冲后，和高四位的四位二 进制数相加，并将结果存储在高四位寄存器中。
74ls83
图10-5 全加器逻辑图
实验内容
计算机组成原理实验报告-寄存器实验
千里之行，始于足下。
计算机组成原理实验报告-寄存器实验计算机组成原理实验报告-寄存器实验》一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个基本的寄存器，加深对计算机组成原理中寄存器的理解，并掌握寄存器在计算机中的应用。
二、实验设备及软件1. 实验设备：计算机2. 实验软件：模拟器软件Mars3. 实验材料：电路图、线缆、元器件三、实验原理寄存器是计算机的一种重要组成部分，用于存储数据和指令。
一个基本的寄存器通常由一组触发器组成，可以存储多个位的信息。
本实验中，我们需要设计一个16位的寄存器。
四、实验步骤1. 确定寄存器的结构和位数：根据实验要求，我们需要设计一个16位的寄存器。
根据设计要求，选择合适的触发器和其他元器件。
2. 组装寄存器电路：根据电路图，将选择好的元器件按照电路图连接起来。
3. 连接电路与计算机：使用线缆将寄存器电路连接到计算机的相应接口上。
4. 编写程序：打开Mars模拟器软件，编写程序来测试寄存器的功能。
可以编写一段简单的程序，将数据写入寄存器并读取出来，以验证寄存器的正确性。
5. 运行程序并测试：将编写好的程序加载到Mars模拟器中，并运行程序，观察寄存器的输出和模拟器的运行结果。
第1页/共3页锲而不舍，金石可镂。
五、实验结果在本次实验中，我们成功设计和实现了一个16位的寄存器，并进行了相关测试。
经过多次测试，寄存器的功能和性能良好，能够准确地存储和读取数据。
六、实验心得通过本次实验，我对寄存器的结构和工作原理有了更深入的了解。
寄存器作为计算机的一种重要组成部分，起着存储和传输数据的作用。
通过实际操作和测试，我更加清楚了寄存器在计算机中的应用和重要性。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如电路连接不稳定、程序错误等，但通过仔细检查和调试，最终解决了这些问题。
这次实验也让我深刻体会到了学习计算机组成原理的重要性，只有深入理解原理并通过实践运用，才能真正掌握计算机的工作原理和能力。
通过这个实验，我有了更深入的认识和理解，对计算机组成原理的学习也更加系统和完整。
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。
计算机组成原理实验报告五范文
广东工业大学广东工业大学实验报告计算机学院计算机科学与技术专业班成绩评定学号姓名（合作者号）教师签名实验五题目带移位运算模型机的设计与实现一、实验目的与要求：1、熟悉由微程序控制器控制模型机的数据通道。
2、掌握4条移位指令使用和编程。
3、学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
二、实验方案1、本实验是在基本模型机的基础上搭接移位控制电路，实现移位控制运算。
2、试验新增4条单字长（8位）一位运算指令，其格式如下：助记符机器指令码说明RR 将R0寄存器的数据循环右移一位。
RRC 将R0寄存器的数据带进位循环右移一位，即R0寄存器中数据右边第一位移入进位，而进位位移至R0的最左边。
RL 将R0寄存器的数据循环左移。
RLC 将R0寄存器的数据带进位循环左移一位，即R0寄存器中数据左边第一位移入进位，而进位位移至R0的最右边。
3、微指令格式其中A8、A9是2：4译码器（74LS139）的输入端，Y0、Y1、Y2、Y3是译码器输出端，其电路结构如下：其中Y0为SW-B ，Y1为CE ，Y2为LED-B ，Y3为空。
注意事项：（1） 详细的联机操作请参看附录1联机软件使用说明。
（2） 把串行通讯电缆分别插在实验仪及PC 微机的串口，即可实现实验仪与PC 的联机操作。
（3） 本实验用的程序文件名为EX2。
（4） 运行程序时，要把编程开关MJ20置为RUN(运行)状态，SWA 、SWB 、CLR 开关一定要处于为1、1、1状态。
实验仪上“STATE UNIT ”中的STEP 开关置为“STEP ”状态，STOP 开关置为“RUN ”状态。
（5） 每次运行前，都要拨动CLR 开关清零（1-0-1）。
清零后，微地址显示灯（实验仪上UA5-UA0）应为。
（6） 实验仪的微程序控制器单元中的微地址显示灯（UA5-UA0）显示的是后继微地址的二进制控制信息。
（7） 在屏幕下部显示相关微指令的详细表中，第三行第一列显示的是微地址，程序运行时默认显示为下一条微地址（八进制），括号里用N 表示，这时表中24~1各字段所显示的是下一条微指令的控制信息的二进制代码，最后一列显示微指令执行中主要的有效控制信号。
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。
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。
计算机组成原理实验报告
计算机组织与体系结构课程设计报告⏹题目带移位模型机设计与实现⏹学号1062810222⏹姓名陆晓杨⏹指导老师周小芹摘要：本文主要介绍了利用微程序设计控制器的指令系统的过程，指令系统中包过IN(读数)，ADD（加），STA（存数）并，ＯＵＴ（存数），ＪＭＰ（跳转），RR(右环移), RRC(带进位右环移)，RL(左环移)，RLC(带进位左环移)，SET（置1）10条机器指令。
并详细介绍了置1操作的实现过程。
最后就本实验遇到的问题和处理方法进行了总结。
1.设计思路实现指令系统，从较小的方面来说就是实现一些基本操作的机器指令，从更小的方面来说就是写出实现机器指令的微程序。
下面给出实现指令系统的步骤：1. 设计指令系统2．根据数据通路框图画出流程图3．根据流程图和数据通路框图写出微指令4. 将二进制的微指令转换成十六进制5. 根据指令编号编写测试程序6. 实验箱连线，验证指令的正确性下面给出本次实验的数据通路图74299芯片可以实现对数据的左环移，右环移，带进位左环移，带进位右环移74181 ALU可以根据M和CN做逻辑运算和算术运算，根据s3s2s1s0的不同组合做不同的算术和逻辑运算。
DR1，DR2分别为运算器的两个输入端。
R0：寄存器PC：为程序计数器AR：地址寄存器IR: 指令寄存器，取指周期中存放从内存读出的指令RAM：内存，用存储指令和数据INPUT: 对应于试验箱上的K7~K0为，用于输入数据OUTPUT:输出数据2.设计指令系统本实验共实现10条机器指令分别为：表1助记符机器指令码说明IN 0000 0000 输入指令ADD 0001 0000 加法指令STA 0010 0000 存数指令OUT 0011 0000 输出指令JMP 0100 0000 跳转指令RR 0101 0000 不带循环右移指令RRC 0110 0000 带循环右移指令RL 0111 0000 不带循环左移指令RLC 1000 0000 带循环左移指令SET 1001 0000 置1操作3.画出流程图指令系统中的所有指令有一个公共的微指令：取指微指令，当取出微指令的时候通过判别测试字段判断指令的类型并决定程序是否需要跳转。
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。
计算机组成原理实验报告3-数据输出实验移位门实验
2.3 数据输出实验/移位门实验一．实验要求：利用CPTH 实验仪的开关做为控制信号，实验仪的开关做为控制信号，将指定寄存器的内容读到数据总线将指定寄存器的内容读到数据总线DBUS 上。
上。
二．实验目的：1、了解模型机中多寄存器接数据总线的实现原理。
、了解模型机中多寄存器接数据总线的实现原理。
2、 了解运算器中移位功能的实现方法。
了解运算器中移位功能的实现方法。
三．实验电路：CPTH 中有7 个寄存器可以向数据总线输出数据，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。
决定那一个寄存器输出数据。
数据输出选择器原理图数据输出选择器原理图连接线表连接线表四．实验数据及步骤：实验1：数据输出实验置下表的控制信号，检验输出结果置下表的控制信号，检验输出结果实验2：移位实验ALU 直接输出和零标志位产生原理图直接输出和零标志位产生原理图ALU 左移输出原理图左移输出原理图ALU 右移输出原理图右移输出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。
时运算器结果通过右通门送到数据总线。
具体内部连接具体内部连接是：是： Cy 与 CN →DBUS7ALU7→DBUS6ALU6→DBUS5ALU5→DBUS4ALU4 → DBUS3ALU3 →DBUS2 ALU2 →DBUS1 ALU1 →DBUS0 Cy 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。
计算机组成原理实验报告
实验1 通用寄存器实验一、实验目的1.熟悉通用寄存器的数据通路。
2.了解通用寄存器的构成和运用。
二、实验要求掌握通用寄存器R3~R0的读写操作。
三、实验原理实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。
由四片8位字长的74LS574组成R1 R0（CX）、R3 R2（DX）通用寄存器组。
图中X2 X1 X0定义输出选通使能，SI、XP控制位为源选通控制。
RWR为寄存器数据写入使能，DI、OP为目的寄存器写选通。
DRCK信号为寄存器组打入脉冲，上升沿有效。
准双向I/O输入输出端口用于置数操作，经2片74LS245三态门与数据总线相连。
图2-3-3 通用寄存器数据通路四、实验内容1.实验连线2.寄存器的读写操作①目的通路当RWR=0时，由DI、OP编码产生目的寄存器地址，详见下表。
通用寄存器“手动／搭接”目的编码②通用寄存器的写入通过“I/O输入输出单元”向R0、R1寄存器分别置数11h、22h，操作步骤如下：通过“I/O输入输出单元”向R2、R3寄存器分别置数33h、44h，操作步骤如下：③源通路当X2~X0=001时，由SI、XP编码产生源寄存器，详见下表。
通用寄存器“手动／搭接”源编码④通用寄存器的读出五、实验心得通过这个实验让我清晰的了解了通用寄存器的构成以及通用寄存器是如何运用的，并且熟悉了通用寄存器的数据通路，而且还深刻的掌握了通用寄存器R3~R0的读写操作。
实验2 运算器实验一、实验目的掌握八位运算器的数据传输格式，验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。
二、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。
三、实验原理实验中所用的运算器数据通路如图2-3-1所示。
ALU运算器由CPLD描述。
运算器的输出FUN经过74LS245三态门与数据总线相连，运算源寄存器A和暂存器B的数据输入端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。
移位操作电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解移位操作电路的工作原理。
2. 掌握移位操作电路的设计与搭建方法。
3. 验证移位操作电路的功能和性能。
二、实验原理移位操作电路是数字电路中常用的基本单元，用于实现二进制数的移位操作。
根据移位方向的不同，移位操作可分为逻辑移位和算术移位。
1. 逻辑移位：将移位的数据视为无符号数据，移位过程中不考虑数据的符号位。
逻辑移位包括逻辑左移（SLL）和逻辑右移（SRL）。
2. 算术移位：将移位的数据视为带符号数据，移位过程中保持符号位不变。
算术移位包括算术右移（SRA）。
移位操作电路主要由移位寄存器和控制逻辑组成。
移位寄存器用于存储待移位的数据，控制逻辑根据移位指令控制移位寄存器的移位操作。
三、实验设备1. 移位寄存器：一片74LS1942. 逻辑门电路：若干3. 电源：+5V4. 导线：若干5. 实验平台：示波器、逻辑分析仪等四、实验内容1. 逻辑左移（SLL）实验（1）搭建电路：将74LS194连接成8位左移寄存器，并添加控制逻辑。
（2）输入数据：将初始数据输入移位寄存器。
（3）控制移位：通过控制逻辑，实现数据的逻辑左移操作。
（4）观察结果：使用示波器或逻辑分析仪观察移位寄存器的输出，验证逻辑左移功能。
2. 逻辑右移（SRL）实验（1）搭建电路：将74LS194连接成8位右移寄存器，并添加控制逻辑。
（2）输入数据：将初始数据输入移位寄存器。
（3）控制移位：通过控制逻辑，实现数据的逻辑右移操作。
（4）观察结果：使用示波器或逻辑分析仪观察移位寄存器的输出，验证逻辑右移功能。
3. 算术右移（SRA）实验（1）搭建电路：将74LS194连接成8位算术右移寄存器，并添加控制逻辑。
（2）输入数据：将初始数据输入移位寄存器。
（3）控制移位：通过控制逻辑，实现数据的算术右移操作。
（4）观察结果：使用示波器或逻辑分析仪观察移位寄存器的输出，验证算术右移功能。
五、实验结果与分析1. 逻辑左移实验结果：通过示波器或逻辑分析仪观察移位寄存器的输出，发现数据实现了逻辑左移，验证了逻辑左移功能。
掌握移位控制的功能及工作原理--实验报告
实验二移位运算实验一、实验目的：掌握移位控制的功能及工作原理二、预习要求：1．了解8位双向移位寄存器74LS299的功能、引出端功能符号和管脚分配；2．预习移位运算电路的工作原理。
三、实验设备：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。
四、电路组成：图2-1（a）GAL进位控制电路图2-1（b）移位电路本模块由逻辑控制单元（由一片GAL构成）U34和带三态输出的移位寄存器74LS299等组成。
74LS299具有并行接数、左移、右移、保持等功能，且具有三态输出。
其功能和管脚分配见表2-1和图2-2。
表2-1 74LS299的功能表图2-2（a）74LS299的管脚分配图2-2（b）74LS299引出端功能符号五、工作原理：移位运算实验电路的功能由S1、S0、M控制，具体功能见表2-2：表2-2六、实验内容：输入数据，利用移位寄存器74LS299控制进行移位。
七、实验步骤Ⅰ、单片机键盘操作方式实验。
注：在进行单片机键盘控制实验时，必须把K4开关置于“OFF”状态，否则系统处于自锁状态，无法进行实验。
实验连线：实验连线图如图2－3所示。
连线时应按如下方法：为了连线统一，对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
2．实验过程：在监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt】时按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入02或2，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES02】，表示准备进入实验二程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。
再按【确认】键，进入实验二程序，显示为【E1E0--】，提示输入299操作指令（参考表2－2，E1E0相当于299－G，二进制，“11”为关闭输出，“00”为允许输出），输入二进制数“11”，关闭输出，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。
按【确认】键，监控指示灯显示【Lo=0】，可输入二进制数“0”或“1”，此处Lo相当于表2－2的M，即控制是否带进位进行移位，默认为“0”，不带进位移位。
计算机组成原理实验--移位暂存器
寄存器组的设计与实现一、实验目的1、学习掌握Quartusⅱ软件的基本操作；2、理解寄存器组的工作原理和过程；3、设计出寄存器组并对设计的正确性进行验证。
二、实验内容能移位的暂存器实验。
具体要求：1、用图形方式设计能移位的暂存器电路原理图，分别实现左移、逻辑右移和算术右移；2、测试波形时要用时序仿真实现，测试数据不要全为0或者全为1，算术右移的测试数据要求为负数（即符号位为1）；3、将设计文件封装成器件符号；4、数据宽度最好为16位。
三、实验装置安装有Quartusⅱ软件的PC机一台四、实验提示1、74198:8位双向移位寄存器74198芯片如图。
CLRN为清零端，S1S0为模式选择端，选择移位方式；输入端口A~H为并行输入端，用于为移位寄存器置数；SLSI、SRSI为串行输入端，表示移位后的补充值；CLK为移位时钟；QA~QH为输出端。
功能表：输入输出模式时钟串行并行CLRN S1 S2 CLK SLSI SRSI A..H QA QB..QG QH0 X X X X X X 0 0..0 01 X X 0 X X X QA0 QB0..QG0 QH01 1 1 ↑X X a..h a b..g h1 0 1 ↑X 1 X 1 QAn..QFn QGn1 0 1 ↑X 0 X 0 QAn..QFn QGn1 1 0 ↑ 1 X X QBn QCn..QHn 11 1 0 ↑0 X X QBn QCn..QHn 01 0 0 ↑X X X QA0 QB0..QG0 QH074244：三态2、设计原理提供的74198芯片具有移位暂存功能，选择合适芯片通过数据位扩展，设计16位移位暂存器。
1）设计思路：将16位数据分别输入到两个8位的移位寄存器，然后将数据经过三态门输出。
在左移时，整体左移，末位添0,：将低8位寄存器的最高位输出作为高8位寄存器左移的补位，低8位寄存器末位添0；逻辑右移时，首位添0：将高8位寄存器输出的最低位作为低8寄存器最高位的补位，高8位首位补0；算术右移时：高8位寄存器首位不变，低8位寄存器首位为高8位寄存器的末位输出。
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。
计算机组成原理实验报告五范文
广东工业大学广东工业大学实验报告计算机学院计算机科学与技术专业班成绩评定学号姓名（合作者号）教师签名实验五题目带移位运算模型机的设计与实现一、实验目的与要求：1、熟悉由微程序控制器控制模型机的数据通道。
2、掌握4条移位指令使用和编程。
3、学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
二、实验方案1、本实验是在基本模型机的基础上搭接移位控制电路，实现移位控制运算。
2、试验新增4条单字长（8位）一位运算指令，其格式如下：助记符机器指令码说明RR 将R0寄存器的数据循环右移一位。
RRC 将R0寄存器的数据带进位循环右移一位，即R0寄存器中数据右边第一位移入进位，而进位位移至R0的最左边。
RL 将R0寄存器的数据循环左移。
RLC 将R0寄存器的数据带进位循环左移一位，即R0寄存器中数据左边第一位移入进位，而进位位移至R0的最右边。
3、微指令格式其中A8、A9是2：4译码器（74LS139）的输入端，Y0、Y1、Y2、Y3是译码器输出端，其电路结构如下：其中Y0为SW-B ，Y1为CE ，Y2为LED-B ，Y3为空。
注意事项：（1） 详细的联机操作请参看附录1联机软件使用说明。
（2） 把串行通讯电缆分别插在实验仪及PC 微机的串口，即可实现实验仪与PC 的联机操作。
（3） 本实验用的程序文件名为EX2。
（4） 运行程序时，要把编程开关MJ20置为RUN(运行)状态，SWA 、SWB 、CLR 开关一定要处于为1、1、1状态。
实验仪上“STATE UNIT ”中的STEP 开关置为“STEP ”状态，STOP 开关置为“RUN ”状态。
（5） 每次运行前，都要拨动CLR 开关清零（1-0-1）。
清零后，微地址显示灯（实验仪上UA5-UA0）应为。
（6） 实验仪的微程序控制器单元中的微地址显示灯（UA5-UA0）显示的是后继微地址的二进制控制信息。
（7） 在屏幕下部显示相关微指令的详细表中，第三行第一列显示的是微地址，程序运行时默认显示为下一条微地址（八进制），括号里用N 表示，这时表中24~1各字段所显示的是下一条微指令的控制信息的二进制代码，最后一列显示微指令执行中主要的有效控制信号。
移位寄存器实验报告doc
移位寄存器实验报告篇一：移位寄存器实验报告移位寄存器实验报告（一）实验原理移位寄存器是用来寄存二进制数字信息并且能进行信息移位的时序逻辑电路。
根据移位寄存器存取信息的方式可分为串入串出、串入并出、并入串出、并入并出4种形式。
74194是一种典型的中规模集成移位寄存器，由4个RS触发器和一些门电路构成的4位双向移位寄存器。
该移位寄存器有左移，右移、并行输入数据，保持及异步清零等5种功能。
有如下功能表（三）实验内容1. 按如下电路图连接电路十个输入端，四个输出端，主体为74194. 2. 波形图参数设置：End time：2usGrid size:100ns 波形说明：clk:时钟信号；clrn：置0 s1s0:模式控制端 sl_r:串行输入端 abcd：并行输入 qabcd：并行输出结论：clrn优先级最高，且低有效高无效；s1s0模式控制，01右移，10左移，00保持，11置数重载；sl_r控制左移之后空位补0或补1。
3. 数码管显示移位（1）电路图（2）下载验证管脚分配：a,b,c,d:86,87,88,89 bsg[3..0]:99,100,101,102 clk:122 clk0:125 clrn:95 q[6..0]:51,49,48,47,46,44,43 s0,s1:73,72 sl_r:82,83 结论：下载结果与仿真结果一致，下载正确。
一、实验日志1.移位寄存器的实验真的挺纠结的，本来想用7449的，但是下载结果出现了错误，想到它在这个电路图中的功能比较单一，就自己写了一个my7449，终于对了。
五、思考题（1）简单说明移位寄存器的概念及应用情况？概念：移位寄存器是用来寄存二进制数字信息且能进行信息移动的时序逻辑电路。
根据移位寄存器存取信息的方式不同可以分为串入串出，串入并出，并入串出，并入并处4种形式。
应用：移位寄存器可以构成计数器，顺序脉冲发生器，串行累加器，串并转换，并串转换等。
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:√
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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-B
2.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。
六、实验总结：
通过本次实验的数据和理论分析进行比较、验证，我们验证了移位控制与寄存的组合功能，并熟悉了移位寄存器的数据传输方式。