计算机组成原理实验PPT软件工程优秀课件

1.3 实验内容
1）熟悉实验设备及使用方法
• 掌握拿线的方法和要点（如手指捏住的不是导 线，而是导线的线座）。
• 插拔导线的方法要点（注意线座的角度与排针 保持零角度方向运动）。
• 对于两根一股以上的“排线”，注意连接信号 的对号入座（以不同的色彩来区分不同的信 号）。防止线座与相对应的排针之间的窜位连 接或反顺序连接。
A减1
A
1.4 实验步骤
➢ 先用实验仿真软件模拟硬件实验的过程，熟悉 实验的操作步骤，并可以将得到的实验数据用 于验证硬件实验的结果。
➢ 在正式开始硬件实验之前，先熟悉实验装置各 部分结构和功能;练习正确的插拔线方法。
1.4 实验步骤
1）按要求打开实验装置，把上述原理图中用到的
单元电路及控制信号与实验装置上各单元电路 和相关信号控制开关等实物相对照，熟悉应用 和操作对象。本次实验用到的所有数据开关和 控制开关如果不在初始状态，则要先将其打到 初始状态（即断开状态），在本装置中，开关 断开，其输出均为高电平状态（开关指示灯灭）
1.3 实验内容
3）利用上述ALU电路实现算术与逻辑运算
✓ 利用上述算术逻辑运算单元电路完成多个算术与逻辑 运算操作，并将实验结果与正确结果进行比较。
✓ 74LS181型ALU在正逻辑下的功能如下表所示：
工作方式输入选择 S3 S2 S1 S0
LLLL LLLH LLHL LLHH LHLL LHLH LHHL LHHH HLLL HLLH HLHL HLHH HHLL HHLH HHHL HHHH
1.3 实验内容
1）熟悉实验设备及使用方法
• JYS-4计算机组成原理实验装置是一种能够通 过多种“原理计算机”的设计和构造，来灵活 地实现“计算机组成原理”课程的实验教学， 以满足不同层次和不同教学环节实验要求的开 放式教学实验设备。
• 使用JYS-4计算机组成原理实验装置可完成运 算器实验、进位和移位控制实验、静态存储器 原理实验、计算机的数据通路实验、微程序控 制器实验、基本模型机的设计与实现实验、带 移位运算的模型机的设计与实现等实验。
1.3 实验内容
1）熟悉实验设备及使用方法
• JYS-4计算机组成原理实验装置采用内、外总 线结构，并按开放式结构要求设计了各关联的 单元实验电路，除进一步规范了可组成的原理 计算机结构外，也为实验教学提供了充足的硬 件可设计空间和软件可设计空间，在实验电路 构造方面，系统也提供了多种手段，可按部件 层次组合方式逐次构造不同结构和复杂程度的 部件实验电路及模型计算机。
• 接线时将电源断开，全部接好线后检查无误，方 可打开电源，严禁带电插拔连线。
• 相互冲突的总线控制信号要确保互斥出现，否则 会出现总线冲突，导致烧毁器件。
• 认真对待，反复检查、确认；不太确定的事情不 能草率行事，经指导老师确认后再做。
• 插拔排线时动作要慢，对准板子上的排针垂直插 入和拔出，以免损伤排针和排线。
• 当使用排线连接多个数据线和控制信号时，注意 对应关系，排线中各条线的颜色可以帮助辨认。
1.3 实验内容
2）熟悉算术逻辑运算单元电路的结构与工作原理
• 算术逻辑运算单元电路的结构
✓ 使用2片74LS181以并串连形式构成8位字长ALU， ALU输出经过三态门同数据总线相连。运算器的两输 入端的数据分别由两个锁存器锁存，锁存器输入与数 据总线相连，数据开关用来给出参与运算的数据，通 过三态门和数据总线相连，数据显示灯与数据总线相 连，用来显示数据总线内容。实验过程中，ALU根据 不同运算控制信号对2个锁存器中的二进制数进行算 术或逻辑运算。运算结果经三态门送到数据总线。
A加A(B非)
A加A(B非)加1
(A+B)加A(B非)
(A+B)加A(B非)加1
A减B减1
A减B
(A(B非))减1
A(B非)
A加AB
A加AB加1
A加B
A加B加1
(A+(B非))加AB
(A+(B非))加AB加1
AB减1
AB
A
A加A加1
(A+B)加A
(A+B)加A加1
(A+(B非))加A
(A+(B非))加A加1
1.3 实验内容
1）熟悉实验设备及使用方法
• 整个实验仪器是由分散元器件构成，包括计算 机中的各组成部件：运算器、存储器、控制器 等，这些器件的内部连线已经连好，需要连接 的是一些控制信号线。实验板上对各个器件的 划分比较清楚，都用白色框线表示，每个器件 的名称也用白色注明。
JYS-4硬件系统 布局图
逻辑运算（M=H）
A非 （A+B）非
(A非)B 0
(AB)非 B非
A异或B A(B非) (A非)+B (A异或B)非
B AB 1 A+(B非) A+B A
正逻辑输入与输出
算术运算（M=L）
(/Cn=H,无进位) （/Cn=L,有进位）
A
A加1
A+B
（A+B）加1
A+(B非)
(A+(B非))加1
wenku.baidu.com
减1
0
运 算 器 电 路 结 构 图
1.3 实验内容
2）熟悉算术逻辑运算单元电路的结构与工作原理
• 算术逻辑运算单元电路的主要控制信号
✓ 算术逻辑单元电路中用到的控制信号主要有T4、S0、 S1、S2、S3、Cn、M、LDDR1、LDDR2、SW-B、 ALU-B。在实际应用中，只需将“W/R UNIT”的 T4接至“STATE UNIT”的微动开关KK2的输出端， 按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，其中Cn、 SW-B、ALU-B为低电平有效，它们是分别控制运算 器进位、数据开关至数据总线的三态门以及运算器输 出至数据总线三态门的控制信号。
计算机组成原理实验PPT软件 工程
2021/3/8
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实验目录
实验一 运算器实验 实验二 进位运算和移位运算实验 实验三 存储器实验 实验四 数据通路实验 实验五 微程序控制实验
实验六 基本模型机的设计与实现
实验一 运算器实验
• 实验目的和要求 • 实验设备 • 实验内容 • 实验步骤 • 实验注意事项
1.1 实验目的和要求
• 熟悉实验装置 • 学习算术逻辑单元电路的构成及其工作原理，
掌握运算器实验的数据传送通路的结构及不同 实验状态下的各运算数据的流程。 • 验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能 • 按指定的数据完成几种指定的算术和逻辑运算
1.2 实验设备
• JYS-4计算机组成原理教学实验装置 • 排线、导线若干 • 实验仿真软件一套