实验报告_运算器实验

软件学院

综合性、设计性实验报告书

实验课程：计算机组成原理

实验指导教师：

实验时间：

实验题目：运算器组成实验

实验类型：□综合性 设计性

一、实验目的：

1、熟悉TEC-8模型计算机的运算器结构

2、熟悉该运算器中双端口寄存器组的读写操作

3、熟悉运算器的数据传送通路

4、熟悉74ls181的功能，能完成给定数据的各种运算

二、实验仪器设备及实验环境：

1、TEC-8实验系统

2、逻辑测试笔

3、实验环境：组成原理实验室

三、总的设计思想、实验原理等

1、TEC-8实验系统中使用两片74LS181构成了8位的ALU部分，同时使用一片可编

程芯片EPM7064设计出4个8位的通用寄存器供使用。同时还有1片74LS74、1片74LS244、1片74LS245和1片74LS30构成整个运算器部分。

2、在EPM7064芯片内，包含了4个8位寄存器R0、R1、R2、R3以及两个4选1的

多路选择器和1个2-4译码器。其寄存器组为双端口读出、单端口写入模式。

3、由数据总线DBUS连接了运算器部分，总线操作及寄存器读写需要相应的控制信号

及寄存器地址，选择74LS181的运算功能也需要相应控制信号。

4、手动提供数据，通过系统中编写好的运算器实验部分微程序控制完成一个确定的运

算操作序列。

5、独立方式下，通过手动拨电平开关实现4的功能。

四、实验步骤设计：

4.1 微程序控制方式实验步骤

1、微程序控制方式下，由控制器发出控制命令控制运算器的操作，所需控制命令由微程序、微指令代码表示，并且微程序代码在控制存储器的存放已是固定的，所以其有固定的操作流程步骤。

2、将控制转换开关拨到下面“微程序”位置，打开电源，按一次复位按钮CLR，使实验系统复位。

3、指示灯µA5~µA0显示“000000”，将操作模式开关设为“1101”，准备进入运算器控制实验。

4、按一次QD按钮，进入实验过程，此时指示灯µA5~µA0显示“001011”，当前微指令要求设置数A进入R0，观测记录此时相应控制指示灯的值为：

在数据开关SD7~SD0上设置数据“11110000”，在灯D7~D0上可看到所设置数据“11110000”。

5、按一次QD按钮，数据写入到R0，进入下一步。

6、此时指示灯µA5~µA0显示“010101”，当前微指令要求设置数B进入R1，观测记录此

在数据开关SD7~SD0上设置数据“00010000”，在灯D7~D0上可看到所设置数据“00010000”，同时在指示灯B7~B0上可观测到R0的值。

7、按一次QD按钮，数据写入到R1，进入到下一步。

8、此时指示灯µA5~µA0显示“010110”，当前微指令要求加法运算，观测记录此时相应控

在指示灯A7~A0上可观测到R0=的值（被加数），在指示灯B7~B0上可观测到R1的值（加数），在灯D7~D0上可看到运算结果数据“00000000”。

9、按一次QD按钮，进入下一步。

10、此时指示灯µA5~µA0显示“010111”，当前微指令要求减法运算，观测记录此时相应控

在指示灯A7~A0上可观测到R0的值（被减数），在指示灯B7~B0上可观测到R1的值（减数），在灯D7~D0上可看到运算结果数据“11100000”，此时指示灯C值为“1”，指示灯Z 值为“1”，这是上次加法运算的状态信息。

11、按一次QD按钮，进入下一步。

12、此时指示灯µA5~µA0显示“011000”，当前微指令要求逻辑与运算，观测记录此时相应

在指示灯A7~A0上可观测到R0的值，在指示灯B7~B0上可观测到R1的值，在灯D7~D0上可看到运算结果数据“00010000”，此时指示灯C值为“1”，指示灯Z值为“0”，这是上次减法运算的状态信息。

13、按一次QD按钮，进入下一步。

14、此时指示灯µA5~µA0显示“011001”，当前微指令要求逻辑或运算，观测记录此时相应

控制指示灯的值为：

在指示灯A7~A0上可观测到R0的值，在指示灯B7~B0上可观测到R1的值，在灯D7~D0上可看到运算结果数据“11110000”，此时指示灯C值为“1”，指示灯Z值为“0”，这是上次与运算的状态信息，其中Z有效，C为上次的值。

15、按一次QD按钮，进入下一步。

16、此时指示灯µA5~µA0显示“000000”，操作结束，指示灯Z为或运算结果状态，C为上次的值不变。

17、完成其余数据的再次处理，把数据及各次运算的结果、C、Z标志信息在实验结果及分析部分记录下来，并进行分析。

4.2 独立方式下运算器实验步骤

2、寄存器R0送值

信号取值

3、寄存器R1送值

在数据开关拨值“”，按QD把值送到寄存器。

4、寄存器R2送值

5、寄存器R3送值

信号取值

6、加法操作（R0寄存器值与R1寄存器值进行运算）

7、减法操作（R0寄存器值与R1寄存器值进行运算）

信号取值

按QD观察D7~D0、A7~A0、B7~B0以及C、Z的值，并记录

8、与操作（R0寄存器值与R1寄存器值进行运算）

信号取值

9、或操作（R0寄存器值与R1寄存器值进行运算）

五、实验结果及分析：

六、自我评价与总结