基本运算器实验报告
运算器实验报告
运算器实验报告实验背景运算器是计算机中一种重要的基本逻辑电路，用于进行算术和逻辑运算。
本次实验旨在设计一个基于逻辑门的4位二进制加法器，以实现两个4位二进制数的加法运算。
实验设备与材料1. 逻辑门：AND门、OR门、XOR门、NOT门2. 电路连接线3. 电压源4. 实验板5. 4个开关、8个LED灯实验原理在二进制数的加法中，我们需要对每一位进行逐个相加，并考虑进位的情况。
对于两个4位二进制数的加法，我们可以将其划分为4个单独的位加法运算，再结合进位的情况进行计算。
实验步骤1. 连接电路：根据逻辑门的真值表和逻辑方程，使用电路连接线将逻辑门按照设计要求连接在一起。
2. 设计输入：使用4个开关分别表示两个4位二进制数的每一位输入。
3. 设计输出：使用8个LED灯分别表示两个4位二进制数的每一位输出和进位。
4. 进行实验：按照设计的输入情况，观察LED灯的亮灭情况，验证加法器的正确性。
5. 记录结果：将实验结果记录在实验报告中。
实验结果与分析实验中，我们设计的4位二进制加法器成功实现了两个4位二进制数的加法运算。
通过观察LED灯的亮灭情况，我们可以判断出加法器的计算是否正确。
在实验过程中，我们发现在某些情况下，LED灯的亮灭可能存在短暂的闪烁现象，这是因为逻辑门的切换速度限制导致的，不会影响加法器的正常运算结果。
实验总结通过本次实验，我们深入理解了运算器的工作原理，并成功设计并实现了一个基于逻辑门的4位二进制加法器。
在实验中，我们熟悉了逻辑门的连接方法，并通过观察LED灯的亮灭情况验证了加法器的正确性。
此外，在实验中我们也发现了逻辑门的切换速度限制会导致LED 灯的闪烁现象。
在实际应用中，我们需要根据逻辑门的性能要求选择适当的门延迟时间，以保证运算器的稳定工作。
总体而言，本次实验对于我们理解运算器的工作原理，掌握逻辑门的应用具有重要意义。
我们相信通过进一步的学习和实践，我们能够设计出更加复杂和高效的运算器，为计算机的发展做出更大的贡献。
计算机组成原理实验报告
重庆理工大学《计算机组成原理》实验报告学号 __***********____姓名 __张致远_________专业 __软件工程_______学院 _计算机科学与工程二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告一、实验名称基本运算器实验二、完成学生：张致远班级115030801 学号11503080109三、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。
四、实验原理：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。
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到外部。
两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。
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。
总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。
控制信号中除T4 为脉冲信号，其它均为电平信号。
由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端，因此，需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。
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。
基本运算器实验设计报告
运算器数据通路2.实验步骤连接实验线路, 实验连线如下图所示。
仔细查线无误后, 接通电源。
实验连线图(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) 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。
(4) 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01100101（或其它数值）, 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01100101 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。
(5) 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10100111（或其它数值）。
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10100111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。
(6) 改变运算器的功能设置, 观察运算器的输出。
置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0, 然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0 和Cn 的数值, 并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。
如置S3、S2、S1、S0 为0010, 运算器作逻辑与运算, 置S3、S2、S1、S0 为1001, 运算器作加法运算。
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（软。
运算器实验报告
运算器实验报告运算器实验报告引言：运算器是一种能够进行数学运算的装置，它是计算机的核心组成部分之一。
在本次实验中，我们将通过搭建一个简单的运算器来深入了解其工作原理和运算过程。
通过实践，我们可以更好地理解计算机的运算逻辑，并掌握一些基本的计算机原理。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建运算器，了解其内部结构和运算过程，培养我们的动手能力和解决问题的能力。
同时，通过实验，我们还可以加深对计算机运算逻辑的理解，为今后的学习和研究打下基础。
二、实验材料和方法1. 实验材料：- 逻辑门芯片（与门、或门、非门等）- 连线- 电源- 开关- LED灯2. 实验方法：- 按照实验指导书的要求，依次连接逻辑门芯片、连线、开关和LED灯。
- 打开电源，观察LED灯的亮灭情况，记录实验结果。
- 根据实验结果，分析运算器的工作原理和运算过程。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们按照指导书的要求，搭建了一个简单的运算器。
通过观察LED灯的亮灭情况，我们可以判断运算器是否正常工作。
在实验中，我们进行了加法、减法、乘法和除法等运算，记录了实验结果。
通过分析实验结果，我们可以发现运算器的工作原理和运算过程。
在加法运算中，我们使用了与门和或门来实现进位和求和的功能。
在减法运算中，我们使用了与门和非门来实现借位和求差的功能。
在乘法和除法运算中，我们通过多次加法和减法运算来实现。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了运算器的工作原理和运算过程。
我们通过搭建运算器，实际操作了逻辑门芯片、连线、开关和LED灯等实验材料，培养了我们的动手能力和解决问题的能力。
同时，我们还加深了对计算机运算逻辑的理解，为今后的学习和研究打下了基础。
在今后的学习中，我们可以进一步深入研究运算器的原理和应用，探索更复杂的运算过程和算法。
通过不断学习和实践，我们可以提高自己的计算机技术水平，为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
总之，本次实验是一次非常有意义的实践活动。
运算器实验报告
运算器实验报告运算器实验报告实验目的：掌握运算器的基本原理和工作方式，了解二进制运算器的组成和运算方法。
实验仪器：数字逻辑实验箱、数字通用计算机（8051微处理器）。
实验原理：运算器是计算机中的核心部件，用于进行算术和逻辑运算。
它由控制器、运算单元和存储器组成，可以实现加、减、乘、除等运算。
实验步骤：1. 将运算器的控制器、运算单元和存储器分别连接起来，并与计算机相连。
2. 输入两个二进制数A和B，将它们存入存储器中。
3. 根据运算需求，设置控制器的工作状态，选择相应的运算模式。
4. 控制器将A和B送入运算单元，运算单元根据控制信号进行运算。
5. 运算结果输出到存储器中，供后续操作使用。
实验结果：本次实验中，我选择了加法运算作为示范。
首先输入两个二进制数0101和0011，将它们存入存储器中。
然后设置控制器的工作状态，选择加法运算模式。
运算单元接收到输入信号后，按照加法运算的规则进行计算。
最后，运算结果0110被存入存储器中。
实验分析：通过本次实验，我成功完成了运算器的搭建和使用，并实现了加法运算。
运算器的工作原理和基本操作方法有了更深入的理解。
在实验中，我发现运算器的速度非常快，能够在瞬间完成大量的运算操作。
这使得计算机能够以极高的效率进行数据处理，大大提高了工作效率。
实验总结：通过本次实验，我对运算器的工作原理和使用方法有了更深入的了解。
运算器是计算机的核心部件，是实现算术和逻辑运算的关键。
在今后的学习和工作中，我会继续深入研究运算器的相关知识，不断提高自己的运算能力。
此外，我还会学习其他计算机组成原理的知识，加深对计算机工作原理的整体认识。
为了能更好地应对未来的挑战，我会持续努力学习和提高自己的技能水平。
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。
运算器实验报告
运算器实验报告
实验目的
本次实验的主要目的是研究计算机运算器的工作原理，并通过实验模拟计算器的加减乘除运算，以达到对运算器工作原理的理解与掌握的目的。
实验器材
该实验所需的器材主要有：
1.计算机运算器实验板
2.示波器
3.数字信号发生器
4.电缆线
5.万用表
6.电子元器件
实验步骤
1.根据实验板说明书进行组装，接通电源，检查实验板是否能够正常工作。
2.使用数字信号发生器提供输入信号，将输入信号通过运算器
进行运算，从而得到相应的输出信号。
3.使用示波器观测输入信号和输出信号的波形，以评估运算器
的各项性能指标。
4.通过电缆线将运算器连接到计算机，将运算器的输出信号保
存至计算机硬盘，以方便后续处理和分析。
实验结果
通过对实验板的组装和调试，我们成功地实现了模拟计算器的
加减乘除运算。
同时，我们还使用示波器观测到了输入信号和输
出信号的波形，并通过电缆线将运算器连接到计算机，将运算器
的输出信号保存到了计算机硬盘中。
实验总结
本次实验结束后，我们深刻地认识到了计算机运算器的重要性。
在计算机系统中，运算器扮演着极为关键的角色，通过对各种数
字信号进行加减乘除等运算，完成了计算机的复杂计算任务。
因此，对运算器的研究和掌握显得十分必要，尤其是在计算机科学
与技术领域，更是必不可少的一部分。
最后，我们要感谢老师对我们的指导和支持，在这个实验中，我们更加深入地了解了计算机的原理与工作机制。
希望在未来的学习中能够发扬这种学习精神，更好地掌握计算机科学与技术的核心内容，为我们的学习和研究提供有力的支撑。
简易计算器实验报告
简易计算器实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并实现一个简易计算器，能够进行基本的四则运算（加、减、乘、除），以及处理括号的优先级运算，提高对程序设计和逻辑思维的理解与应用能力。
二、实验原理1、四则运算的优先级规则在数学运算中，先计算括号内的表达式，然后按照先乘除后加减的顺序进行计算。
乘除法的优先级高于加减法，如果在同一级运算中，按照从左到右的顺序进行。
2、数据结构的选择使用栈（Stack）数据结构来存储操作数和运算符。
栈具有先进后出的特点，非常适合处理表达式中的括号和优先级。
3、算法思路首先，将输入的表达式进行解析，将数字和运算符分别存储到不同的栈中。
然后，根据运算符的优先级进行计算，将计算结果重新压入栈中，直到表达式计算完毕。
三、实验设备及环境1、编程工具：选择了 Python 语言作为主要的编程工具，使用PyCharm 集成开发环境进行代码编写和调试。
2、操作系统：Windows 10 操作系统。
四、实验步骤1、定义数据结构定义两个栈，一个用于存储操作数（operandStack），一个用于存储运算符（operatorStack）。
2、表达式解析遍历输入的表达式字符串，将数字转换为整数并压入操作数栈，将运算符压入运算符栈。
遇到左括号直接压入运算符栈，遇到右括号则进行括号内的运算。
3、运算处理当运算符栈不为空时，取出栈顶的运算符和两个操作数进行计算。
根据运算符的优先级进行相应的运算，将结果压入操作数栈。
4、最终结果当表达式解析完毕后，操作数栈中的唯一元素即为表达式的计算结果。
五、代码实现｀｀｀pythonclass SimpleCalculator:def ＿_init__(self)：selfoperandStack ＝selfoperatorStack ＝def calculate(self, expression)：for char in expression:if charisdigit(）：selfoperandStackappend(int(char)）elif char in ＇＋／（）＇：if char ＝＝＇（＇：selfoperatorStackappend(char)elif char ＝＝＇）＇：while selfoperatorStack-1!＝＇（＇：operator ＝ selfoperatorStackpop(）operand2 ＝ selfoperandStackpop(）operand1 ＝ selfoperandStackpop(）result ＝ selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)selfoperatorStackpop(）else:while selfoperatorStack and selfhasHigherPrecedence(selfoperatorStack-1, char)：operator ＝ selfoperatorStackpop(）operand2 ＝ selfoperandStackpop(）operand1 ＝ selfoperandStackpop(）result ＝ selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)selfoperatorStackappend(char)while selfoperatorStack:operator ＝ selfoperatorStackpop(）operand2 ＝ selfoperandStackpop(）operand1 ＝ selfoperandStackpop(）result ＝ selfperformOperation(operand1, operand2, operator)selfoperandStackappend(result)return selfoperandStackpop(）def hasHigherPrecedence(self, op1, op2)：if op1 in ＇／＇ and op2 in ＇＋＇：return Trueelif op1 in ＇＋＇ and op2 in ＇＋＇：return Falseelif op1 in ＇／＇ and op2 in ＇／＇：return Falsereturn Falsedef performOperation(self, operand1, operand2, operator)：if operator ＝＝＇＋＇：return operand1 ＋ operand2elif operator ＝＝＇＇：return operand1 operand2elif operator ＝＝＇＇：return operand1 operand2elif operator ＝＝＇／＇：if operand2 ＝＝ 0:raise ValueError(＂除数不能为 0"）return operand1 ／ operand2if ＿_name__ ＝＝＂＿_main__"：calculator ＝ SimpleCalculator(）expression ＝＂2 ＋ 3 （4 1) ／ 2"result ＝ calculatorcalculate(expression)print(＂计算结果:＂， result)｀｀｀六、实验结果与分析1、测试用例及结果输入表达式：＂2 ＋ 3 4"，计算结果：14输入表达式：＂（2 ＋ 3) 4"，计算结果：20输入表达式：＂5 2 3"，计算结果：－1输入表达式：＂10 ／ 2 ＋ 1"，计算结果：62、结果分析对于简单的四则运算表达式，计算器能够正确计算出结果。
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。
实验二运算器实验报告
实验二运算器实验报告
实验二是运算器实验，旨在让我们了解计算机运算器的结构和工作原理。
在本次实验中，我们通过搭建运算器电路并进行验证，深入理解了运算器的运作过程，为我们今后学习和应用计算机原理打下了基础。
一、实验原理
运算器是计算机中重要的组成部分，用于实现各种算术和逻辑运算。
在本次实验中，我们首先学习了运算器的基本原理和功能，并了解了运算器中常用的逻辑门电路，如与门、或门、非门等。
接着，我们根据原理和逻辑门电路的特点，搭建了一个16位的运算器电路，并测试了电路的逻辑功能和运算准确性。
二、实验步骤
1. 搭建16位运算器电路，包括与门、或门、非门等逻辑电路。
2. 对搭建的运算器电路进行测试，如测试与门、或门、非门电路的逻辑输出是否正确。
3. 实现加法和减法运算功能，测试运算器的运算准确性。
4. 对搭建的运算器电路进行进一步优化，提高电路工作效率和运算速度。
三、实验结果
经过实验测试，我们成功搭建了一个16位的运算器电路，并对电路进行了多项测试和验证。
在逻辑输出方面，与门、或门、非门电路均能够正确输出逻辑值，验证了运算器电路的逻辑功能。
在加法和减法运算方面，运算器电路能够正确实现运算功能，并输出正确的运算结果，这表明运算器电路的运算准确性良好。
四、实验总结
通过本次实验，我们深入理解了计算机中运算器的工作原理和结构，掌握了运算器电路的搭建和运作方法，并初步掌握了在运算器上实现加法和减法运算的原理和方法。
此外，我们还了解了运算器电路的优化方法和技巧，提高了电路工作效率和运算速度。
这些知识和技能对我们今后学习和应用计算机原理具有重要的指导意义。
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。
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
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。
运算器实习报告主要收获
一、前言随着科技的不断发展，计算机技术已经渗透到社会的各个领域。
为了更好地了解计算机硬件，提高自己的实践能力，我在近期参加了运算器实习。
通过这次实习，我对运算器的原理、结构和工作流程有了更加深入的了解，以下是我在实习过程中的主要收获。
二、实习收获1. 理论知识的巩固在实习前，我对运算器的了解仅限于书本知识。
通过实习，我对运算器的各个组成部分及其工作原理有了更加清晰的认识。
例如，我了解了运算器中的算术逻辑单元（ALU）、寄存器、控制单元等部件的功能，以及它们之间的协同工作方式。
2. 实践操作能力的提升在实习过程中，我亲自动手搭建了一个简单的运算器模型，并进行了实验验证。
通过实践操作，我掌握了以下技能：（1）电路焊接技术：学会了如何正确焊接电子元件，确保电路的稳定性和可靠性。
（2）电路调试技术：掌握了电路调试的基本方法，能够根据电路原理图进行故障排查和修复。
（3）软件编程能力：学会了使用C语言编写程序，实现运算器的控制逻辑和功能。
3. 团队协作与沟通能力的提高在实习过程中，我与同学们共同完成了运算器模型的搭建和实验。
在这个过程中，我学会了如何与他人合作，共同解决问题。
同时，我还学会了如何与指导老师进行有效沟通，及时反馈自己的学习进度和遇到的问题。
4. 对计算机硬件的热爱通过这次实习，我对计算机硬件产生了浓厚的兴趣。
我认识到，计算机硬件是计算机系统的基石，只有掌握了硬件知识，才能更好地理解计算机的工作原理。
三、实习体会1. 实践是检验真理的唯一标准在实习过程中，我深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
只有通过实践，才能真正掌握所学知识。
2. 团队合作的力量在实习过程中，我意识到团队协作的重要性。
一个优秀的团队，能够发挥出成员的最大潜能，共同完成艰巨的任务。
3. 持续学习，不断进步在实习过程中，我认识到自己在某些方面还存在不足。
为了更好地提高自己的实践能力，我将持续学习，不断进步。
四、结语通过这次运算器实习，我收获颇丰。
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。
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基本运算器实验报告
四川大学计算机学院、软件学院
实验报告
学号： 1143041061 姓名：高浩宇专业：计算机科学与技术班级：4 第：11 周
课
程名称计算机组成原理
实验
课时
2
实
验项目基本运算器实验
实验
时间
2013-11-18
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。
实
验
环
境
TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干
实验内容（算法、程序、步骤和方法）1.实验原理：
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。
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到外部。
两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。
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。
总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。
控制信号中除T4 为脉冲信号，其它均为电平信号。
由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端，因此，需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。
在进行实验时，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。
S3、S2、 S1、S0 、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B 各电平控制信号则使用“SWITCHUNIT”单元中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B 为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。
对于单总线数据通路，作实验时就要分时控制总线，即当向DR1、DR2 工作暂存器打入数据时，数据开关三态门打开，这时应保证运算器输出三态门关闭；同样，当运算器输出结果至总线时也
应保证数据输入三态门是在关闭状态。
运算结果表
（接上）实验内容（算法、程序、步骤和方法2.实验步骤：
1．连接实验电路并检查无误。
图中将用户需要连接的信号线用小圆圈标明（其
它实验相同，不再说明）。
2．KK2设置为单拍，KK1和KK3为运行。
3. 开电源开关。
4．用输入开关向暂存器DR1 置数。
①拨动输入开关形成二进制数01100101（或其它数值）。
（数据显示灯亮为0，灭为1）。
②使SWITCH UNIT 单元中的开关SW-B=0（打开数据输入三态门）、ALU-B=1（关闭
ALU 输出三态门）、LDDR1=1、LDDR2=0。
③按动微动开关KK2，则将二进制数01100101 置入DR1 中。
5．用输入开关向暂存器DR2 置数。
①拨动输入开关形成二进制数10100111（或其它数值）。
②SW-B=0、ALU-B=1 保持不变，改变LDDR1、LDDR2，使LDDR1=0、LDDR2=1。
③按动微动开关KK2，则将二进制数10100111 置
）入DR2 中。
6．该变运算器的功能设置观察输出。
并将结果填入表中。
结论
（结果）
根据实验步骤，一步一步操作，在DR1=65，DR2=A7的条件下，改变运算器的设置，使得运算器输出结果，并记录下来。
运算器显示结果和手算结果一直，说明整个实验非常成功。
小结
通过本次实验了解运算器的组成结构（即输入逻辑、输出逻辑、算术逻辑单元），掌握运算器的工作原理（主要是加法器）。
知道运算器的输出跟数据总线相连，同时两个输入端通过两个锁存器也与数据总线相连。
同时，数据显示灯连接上数据总线，用来显示数据总线的内容。
暂存器的作用也体现了出来（暂存中间结果），教材上的数据通路结构在此更是体现到了，各部件之间的信息传送通过内总线来完成。
三态门的功能以及工作原理也比较清晰了。
将这些知识组织起来，并亲手实践，在实践过程中，连线比较枯燥，刚开始连错了，造成重大失误，后来纠正后，一次成功，这也说明了实验过程中的各个环节都是非常重要的。
最终，将结果记录下来，完成了本次实验。
本次实验，提高了我对组成原理实验的积极性，更教育了我实验要认真，要培养了我实验要认真，要严谨的态度，将课本知识运用到实践之中，也提高了对课程学习的热情。
指导老师评议
成绩评定：指导教师签名：。