带移位运算的模型机的设计与实现实验报告
带移位基本模型计算机的设计-课程设计报告
带移位基本模型计算机的设计-课程设计报告课程设计报告课程名称计算机组成原理课题名称带移位基本模型计算机的设计专业班级学号姓名指导教师2014年9 月14 日xxx工程学院课程设计任务书课程名称计算机组成原理课题带移位基本模型计算机的设计专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2014年9月3 日任务完成日期2014年9 月14 日一、设计内容与设计要求1．设计内容模型机是由五个部分组成的计算机，通过它可以理解计算机整机的结构及功能，理解CPU、存储器、中断控制器、总线的结构及实现逻辑和各部件之间的接口关系。
本次课程设计的主要内容是利用西安唐都公司的TDN-CM++的内部可编程资源，设计一个模型计算机。
本课程设计的主要目的是通过部件级的模型机的设计和调试，使学生理解计算机由5部分组成，掌握计算机的工作过程，从“指令—微指令—微操作”概念的理解，从而清晰地建立计算机的整机概念，并培养学生分析和解决实际问题的能力，同时增强学生的动手能力。
2．设计要求(1) 借助于TDN-CM++的内部可编程资源，运算器单元，控制存储器，微命令寄存器，地址转移逻辑，微地址寄存器，控制时序信号单元，寄存器组，总线，输入\输出单元等，用微程序的方式设计一台的模型计算机。
设计包括模型计算机组成的设计，指令系统的设计，并用汇编语言完成设计并调试成功。
(2) 基本模型机的设计要求(P98) 复习定义五条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），其指令格式如下：助记符机器指令码说明IN () 0000 0000 “I NPUT DEVICE”→R0ADD addr 0001 0000 ××××R0+[addr] →R0STA addr 0010 0000 ××××R0→ [addr]OUT addr 0011 0000 ××××[addr] →LEDJMP addr 0100 0000 ××××addr→PC其中IN为单字长（8位），其余为双字长指令，××××××××为addr对应的二进制地址码。
带移位运算的模型机的设计与实现
实验报告时间：2010.5.26
带移位运算的模型机的设计与实现
一、目的要求
(1)熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路。
(2)学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
二、实验仪器与试剂
计算机组成原理实验箱。
三、实验原理
1、实验中所用的带移位运算模型机实验原理如图1所示。
图1 带移位运算模型机实验原理框图
四、实验步骤
1、写程序。
方法一：手动写入
①将机器指令对应的微代码正确写入2816中。
②使用控制台KWE和KRD进行机器指令的装入和检查。
方法二：联机读/写程序（略）
2、运行程序。
单步运行程序、连续运行。
五、实验现象、结果记录及整理
六、分析讨论与思考题解答（两个解答选择一个填写，也可以自己修改一下填写）
解答一：
程序运行前必须对微地址清零。
单步微指令运行程序，每按动一次单步运行，待运行结束后可观察到理论值与实际观察到的值相符。
同时也能够看到数据的流向。
解答二：
开始的时候，执行加法指令得不到预期的结果，原来是连线错了。
经过老师的帮助终于解决了问题。
经过这次实验了解了由微程序控制器控制模型机的数据通道，同时也学习了调试计算机的基本步骤和方法。
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exp_8(带移位运算的模型机的设计与实现)
实验八带移位运算的模型机的设计与实现一实验目的(1) 熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路。
(2) 学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
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) 实验原理本实验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。
实验中新增4条移位运算指令：RL(左环移)、RLC(带进位左环移)、RR(右环移)、RRC(带进位右环移)，其指令格式如下：操作码RR 01010000RRC 01100000RL 01110000RLC 10000000以上4条指令都为单字长(8位)。
RR为将R0寄存器中的内容循环右移1位。
RRC为将R0寄存器中的内容带进位右移1位，它将R0寄存器中的数据右边第1位移入进位，同时将进位寄存器的数移至R0寄存器的最左位。
RL为将R0寄存器中的数据循环左移1位。
RLC为将R0寄存器中的数据带进位循环左移1位。
为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，还设计了3个控制台操作微程序。
存储器读操作(KRD)：拨动总清开关CLR后，控制台开关SWB，SW A为“0 0”时，按START启动纽，可对RAM连续手动读操作。
存储器写操作(KWE)：拨动总清开关CLR后，控制台开关SWB，SW A置为“0 1”时，按动START启动纽可对RAM进行连续手动写入。
启动程序：拨动总清开关CLR后，控制台开关SWB，SW A置为“1 1”时，按动启动键，即可转入到第01号“取址”微指令上述3条控制台指令用两个开关SWB，SW A的状态来设置，其定义如表6所示。
实验数据通路框图如图23所示(可忽略其中的R1和R2)。
本实验设计机器指令程序如下：地址(二进制) 内 容(二进制) 助记符 说 明00000000 00000000 IN “INPUT DEVICE” →R000000001 00010000 ADD [0DH] R0+[0DH] →R000000010 00001101 00000011 10000000 RLC00000100 00000000 IN “INPUT DEVICE” →R000000101 01100000 RRC 00000110 01110000 RL 00000111 00100000 STA [0EH] R0→[0EH]00001000 0000111000001001 00110000 OUT [0EH] [0EH]→LED00001010 0000111000001011 01000000 JMP 00H 00H →PC00001100 0000000000001101 01000000 自定图21 带移位运算模型机微程序流程图 C R0 C R0R000001110 存数单元将微代码流程图代码化，本实验给出将微程序二进制代码转化成十六进制格式文件。
实验五 带移位模型机设计与实现(优.选)
计算机学院计算机科学与技术专业班_____组、学号310 姓名协作者___________ 教师评定_____________实验题目带移位运算模型机的设计与实现___________ 1.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）掌握机器指令的使用和编程。
（3）学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
（4）记录程序运行过程的数据和结果，按记录填写答题框，完成练习操作题，观察程序的执行过程并记录运行结果。
2.实验方案：一、实验连线在实验仪上接好线后，仔细检查无误后可接通电源。
二、实验程序结合基本模型机所学的五条指令和本实验介绍的移位指令，编写的实验程序已存在磁盘里，文件名为EX2，该程序包括机器指令程序和微指令程序，在程序中地址和内容都是十六进制，机器指令的前4位操作码。
三、实验步骤与PC机联机将上面的实验程序（EX2）下载到实验仪里，该程序包括机器指令程序和微指令程序，机器指令程序装入6116存储器里，微指令程序装入E2PROM2816控制存储器里。
（1）实验程序下载操作步骤：1、开机后，启动Windows系统，双击桌面上的“组成原理实验”快捷图标，即可进入DVCC 组成原理实验系统主画面。
2、单击该系统第三行的打开图标，即可出现文件框，选择文件名EX2并打开之。
3、此时左边的编辑窗口“新文件”变为“EX2”，在该窗口里显示EX2的源文件，它包括机器指令程序和微指令程序的微代码，$P开头是机器指令程序，$M开头是微指令程序的微代码。
4、单击“调试”图标，把打开的源文件下载到实验仪里，在下载过程中屏幕下方出现“正在传送文件”的提示，当文件传送完毕，提示消失。
5、文件传送完毕，要检查源文件是否正确传送到实验仪RAM和ROM里，首先检查实验仪RAM的内容，单击“程序RAM”打开该窗口，查看此时显示的地址和内容与实验程序中机器指令的地址和内容是否一致，若不一致，重复4的操作，若一致，就单击菜单栏中“调试”菜单，然后选择并单击“刷新数据”或按“F5”热键对“程序RAM”窗口显示的程序进行刷新。
(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。
实验四 模型机设计与实现——实验报告
专业级班学号姓名实验报告实验四模型机的设计与实现一、实验目的1、构造一台基本模型计算机。
2、掌握在模型计算机上进行微程序编制、指令输入、运行调试的方法。
二、实验设备DVCC-C5JH计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
三、实验原理：部件试验过程中，各部件单元的控制信号是人为模拟产生的，而本次实验将能在微程序控制下自动产生各部件单元空间信号，实现特定指令的功能，这里，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一个微程序。
四、实验内容1、模型机指令设计：（这里填写各模型机指令的指令助记符、指令机器编码、指令说明）DEC R0 0101 0000 (R0)-1→R0AND addr,R0 0110 0000 (R0) 与[addr]→R02、实验过程：先详细了解实验的原理然后进行以下步骤：（以下步骤应根据自己实际情况补充完整）⑴设计模型机的数据通路图，根据实际机器指令要求，设计微程序流程图及确定微地址；（下面绘制：①数据通路图；②微程序流程图及相应的微指令地址。
）1、2、PC A RPC AR RAM B US RAM B US SW R PC A RRAM B USR0BUS BUS R01 1103 04 12 07 31 10RAM B US02 R0DR1 05 (DR1)+(D R2)R006 PC A RRAM B US RAM B US32 17 R0DR125 13 PC A RRAM B US 26 14 R0DR1 (DR1)-1R0 PC A R RAM B US RAM B USR0DR1 (DR1)+(D R2)R01516 33 34 3536 37微指令代码PC AR PC+1(SW)BUS BUS DR1DR1RAMPC AR PC+1RAM BUS BUS DR1DR1LED21243020 2227⑵根据⑴的设计，编制好微程序；（下面写设计的微程序，要标出各微指令在控存中的地址，可以用联机调试中的十六进制形式编写）$ M00108101$ M0182ED01$ M0248C000$ M0304E000$ M0405B000$ M0506A201$ M06019A95$ M0719E000$ M08011000$ M0983ED01$ M0A87ED01$ M0B9AED01$ M0C96ED01$ M0D1BA201$ M0E9CED01$ M0F15A000$ M1092ED01$ M1194ED01$ M1217A000$ M13018001$ M14182000$ M15010A07$ M1681D100$ M17100A07$ M18118A06$ M19018202$ M1A0FE000$ M1B018AF5$ M1C1DE000$ M1D1EA000$ M1E1FB201$ M1F018AB9⑶根据⑴中的数据通路，连接好实验线路，仔细检查无误后接通电源；⑷将编制好的微程序写入控存；⑸使用上面设计好的机器指令编写机器指令程序，存放在内存中；（下面列出编写的机器指令程序，可以用联机调试中的十六进制形式编写，要写明对应的内存地址和相应的内存内容，且要进行简要的指令说明）$ P0000 IN$ P0110 ADD[0CH] R0+[0CH] -> R0$ P020C 01$ P0320 STA[0BH] R0->[0BH]$ P040D$ P0530 OUT[0BH] [0BH]->BUS$ P060D$ P0740 JMP[00H] 00H->PC$ P0800$ P0950 DEC [R0]-1->R0$ P0A60 AND [R0][0DH]->R0$ P0B0D 05$ P0C01 内容为01$ P0D05 内容为05⑹执行⑸中的机器指令程序，并验证前面的设计是否正确，若不正确请修改前面的设计和微程序；四、实验结果机器指令执行的情况：①第一次执行情况（记录实验时发生的情况包括何处错误）：②第二次执行情况：……（调试过程根据自己情况进行填写）五、实验总结。
带移位运算模型机的设计与实现
计算机组成原理课程设计报告题目：带移位运算的模型机的设计与实现专业班级：计算机0901班学号： 1204211072姓名：李密指导老师：朱勇时间： 2014年6月21日目录第一章绪论------------------------------------------------------------------------------------1 1.1 课程设计的目的-----------------------------------------------------------------------------------------1 1.2 课程设计内容--------------------------------------------------------------------------------------------1 第二章课程设计理论依据------------------------------------------------------------------2 2.1 带移位运算模型机的设计原理-----------------------------------------------------------------------2 2.2 概述---------------------------------------------------------------------------------------------------------3 第三章课程设计方案------------------------------------------------------------153.1 确定课程设计总要求----------------------------------------------------------------------------------15 3.2 课程设计所需指令或程序设计----------------------------------------------------------------------16 3.3 设计执行流程图--------------------------------------------------------------------------------------18 3.4 设计实现方法--------------------------------------------------------------24第四章课程设计调试与测试---------------------------------------------------------------31 4.1 调试程序步骤--------------------------------------------------------------------------------------------32 4.2 程序验证分析--------------------------------------------------------------------------------------------32 第五章结论---------------------------------------------------------------------------------33 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------34第一章绪论1.1 课程设计的目的1、熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路。
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。
基本模型机的设计与实现和带移位运算的模型机的设计及实现
一、基本模型机的设计与实现（一）实验目的：1、清晰地建立计算机的整机概念，在掌握部件单元电路实验的基础上，进一步将其组成系统构造一台基本模型计算机。
2、为其定义五条机器指令：IN、ADD、STA、OUT、JMP，并编写相应的微程序，具体上机调试掌握整机概念。
3、学习设计和调试计算机的基本步骤和方法，提高使用软件仿真工具和集成电路的基本技能。
（二）、实验设备TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台。
（三）、实验原理本实验定义五条机器指令：IN（输入）、ADD（二进制加法）、STA（存数）、OUT（输出）、JMP（无条件转移），其指令格式如下：助记符机器指令码说明IN 0000 0000 “I NPUT DEVICE”→R0 ADD addr 0001 0000 ××××××××R0+[addr] →R0STA addr 0010 0000 ××××××××R0→ [addr]OUT addr 0011 0000 ××××××××[addr] →BUSJMP addr 0100 0000 ××××××××addr→PC其中IN为单字长（8位），其余为双字长指令，××××××××为addr对应的二进制地址码。
为了向RAM写入、读出机器指令，并能启动程序执行，还须设计三个控制台操作微程序。
存储器读（KRD）：拨动总清开关CLR后，控制台开关SWB、SWA为“0 0”时，按START微动开关，可对RAM连续手动读操作。
实验三--数据输出实验及移位实验word版本
实验三--数据输出实验及移位实验
实验三数据输出实验/移位门实验
一、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。
2、了解运算器中移位功能的实现方法。
二、实验仪器
计算机组成原理实验箱及配套电源
三、实验原理
CPTH 中有7 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。
数据输出选择器原理图
连接线表
四、实验内容
1、数据输出实验
2、移位实验
五、实验步骤
1、数据输出实验
置下表的控制信号，检验输出结果
2、移位实验
将55H写入A寄存器
二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据55H
置控制信号为：
按住STEP脉冲键，CK由高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。
放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H 被写入A寄存器。
S2S1S0=111 时运算器结果为寄存器A内容。
移位结果如下表所示。
K9(CN) K8( CY L(左移门) D(直通门) R(左移门)
六、实验注意事项
移位与输出门是否打开无关，无论运算器结果如何，移位门都会给出移位结果。
但究竟把那一个结果送数据总线由X2X1X0输出选择决定。
9计算机组成实验报告二 移位运算实验
淮海工学院计算机工程学院实验报告书课程名：《计算机组成原理》题目：实验二移位运算实验班级：^ ^学号：^ ^姓名：^ ^1、目的与要求验证移位运算控制的组合功能。
2、实验设备ZYE1601B计算机组成原理教学实验箱一台，排线若干。
3、实验步骤与源程序移位运算实验原理图如图5所示， 74LS299功能表如表1所示表1 74LS299功能表1、移位操作：（1）置数，具体步骤如图6所示。
图62、移位，参照功能表改变S0 S1 T4 299-B的状态，按动微动开关KK2,观察移位的结果。
4、结果分析与实验体会本次实验目的在于验证移位运算控制的组合功能。
通过改变S0 S1 T4 299-B M的状态来观察在不同状态下数据的情况。
实验由于脉冲按钮的缘故导致结果不太明显，但是经过仔细的推理，在得到的相邻两个结果加上所有实验应有的中间值就很容易得到结果验证。
循环移位区别于一般移位的是移位时没有数位的丢失。
循环左移时，用从左边移出的位填充字的右端，而循环右移时，用从右边移出的位填充字的左侧。
例如：11010101循环左移：11010101——10101011——01010111——10101110——01011101——10111010——01110101——11101010——11010101循环右移：11010101——11101010——01110101——10111010——01011101——10101110——01010111——10101011——11010101带进位的就是把C位一起循环移动,把你想要的位(1或0)送进C,然后经过移位送到你想要的地方.（c=0）带进位的循环左移：C=0, 11010101——c=1，10101010——c=1，01010101——c=0，10101011——c=1，01010110——c=0，10101101——c=1，01011010——c=0，10110101——c=1，01101010——c=0，11010101 带进位的循环右移：C=0, 11010101——c=1，01101010——c=0，10110101——c=1，01011010——c=0，10101101——c=1，01010110——c=0，10101011——c=1，01010101——c=1，10101010——c=0，11010101 试验体会：由于实验设备的问题，本次实验很难做出来，不过大概的实验结果就是以上，自己感觉实验比较简单，就是仪器不太好，通过本次实验，我基本掌握了移位控制的实验原理。
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。
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。
移位模型机
程序设计
• 依据设计好的指令系统编写程序（机器 代码和汇编代码），完成指定的功能。
思考6
• 我们想给刚才的基本模型机增加求补运 算指令NEG和移位运算指令RL（循环左 移），可以实现吗？如果可以，请尝试 设计该指令及其对应的微指令流程和微 指令编码。
• 计算机不是万能的，其硬件构造决定了 其功能。
增加一个移位寄存器
BUS B7 H/QH T4 CP S0 QH SR … … 74LS299 SL QA B0 A/QA G S1 299-B
基本模型机的指令系统
思考1
• 指令的机器码是随意设计的吗？比如IN 指令的机器码是00000000，能不能设 计为其他数码，比如00000001？
微程序流程图设计
• 一旦设计好指令系统之后，就要根据指 令的功能，结合数据通路图，把一条指 令分成若干个阶段（机器周期），每个 机器周期完成若干微操作。这就是微程 序流程图设计。
带移位运算的模型机
• 在基本模型机的基础上，增加8位移位寄 存器74LS299。欲完成如下功能，计算 12H与34H的异或，并把结果的高4位与 低4位或换。请设计数据通路、指令系统、 微程序流程、微指令格式与编码、并编 写机器指令与汇编指令程序。（50分钟 完成）
基本模型机实验综合性强难度大 请各位同学提前做好预习工作！
S0
AND2
AND2
S1
OR2
NOT OR2 OR2
NOT AND2 AND2
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:√
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验报告时间：2011.5.17
带移位运算的模型机的设计与实现
一、目的要求
(1)熟悉用微程序控制器控制模型机的数据通路。
(2)学习设计与调试计算机的基本步骤及方法。
二、实验仪器与试剂
计算机组成原理实验箱。
三、实验原理
1、实验中所用的带移位运算模型机实验原理如图1所示。
图1 带移位运算模型机实验原理框图
四、实验步骤
1、写程序。
方法一：手动写入
①将机器指令对应的微代码正确写入2816中。
②使用控制台KWE和KRD进行机器指令的装入和检查。
方法二：联机读/写程序（略）
2、运行程序。
单步运行程序、连续运行。
五、实验现象、结果记录及整理
六、分析讨论与思考题解答（两个解答选择一个填写，也可以自己修改一下填写）
解答一：
程序运行前必须对微地址清零。
单步微指令运行程序，每按动一次单步运行，待运行结束后可观察到理论值与实际观察到的值相符。
同时也能够看到数据的流向。
解答二：
开始的时候，执行加法指令得不到预期的结果，原来是连线错了。
经过老师的帮助终于解决了问题。
经过这次实验了解了由微程序控制器控制模型机的数据通道，同时也学习了调试计算机的基本步骤和方法。