基本运算器实验.doc

湖南师范大学职业技术学院（工学院）实验数据报告单实验课程：计算机组成原理 实验题目：基本运算器实验 实验日期： 2012年 5 月 21 日 一实验目的（1）了解运算器的组成结构。（2）掌握运算器的工作原理。二实验内容（1）两16位操作数的算术运算及进位影响（2）两16位操作数的逻辑运算及进位影响（3）不同控制组合下的算术与逻辑运算的输出结果三.实验原理运算器含有三个独立运算部件，分别为算术、逻辑和移位运算部件，要处理的数据存于暂存器A和暂存器B，三个部件同时接受来自A和B的数据，各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3S2S1S0和CN来决定，任何时候，多嘴选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU的输出。是影响进位的运算，还将置进位标志FC，在运算结果输出前，置ALU零标志。ALU中所以模块集成在一片CPLD中。运算类型S3 S2 S1 S0CN功能逻辑运算0000XF=A（直通）0001XF=B（直通）0010XF=AB (FZ)0011XF=A+B (FZ)0100XF=/A (FZ)移位运算0101XF=A不带进位循环右移B（取低3位）位 （FZ）01100F=A逻辑右移一位 （FC,FZ）1F=A带进位循环右移一位 （FC,FZ）01110F=A逻辑左移一位 （FZ）1F=A带进位循环左移一位 （FC,FZ）算术运算1000X置FC=CN （FC）1001XF=A加B （FC,FZ）1010XF=A加B加FC （FC,FZ）1011XF=A减B （FC,FZ）1100XF=A减1 （FC,FZ）1101XF=A加1 （FC,FZ）1110X（保留）1111X（保留）四.实验结果与分析运算类型ABS1 S2 S3 S4CN结果逻辑运算65A70 0 0 0XF=(65) FC=(0) FZ=(0)65A70 0 0 1XF=(A7) FC=(0) FZ=(0)65A70 0 1 0XF=(25) FC=(0) FZ=(0)65A70 0 1 1XF=(E7) FC=(0) FZ=(0)65A70 1 0 0XF=(9A) FC=(0) FZ=(0)移位运算65A70 1 0 1XF=(CA) FC=(0) FZ=(0)65A70 1 1 00F=(32) FC=(0) FZ=(0)1F=(B2) FC=(1) FZ=(0)65A70 1 1 10F=(CA) FC=(1) FZ=(0)1F=(CA) FC=(0) FZ=(0)算术运算65A71 0 0 0XF=(65) FC=(0) FZ=(0)65A71 0 0 1XF=(0C) FC=(1) FZ=(0)65A71 0 1 0（FC=0）XF=(0D) FC=(1) FZ=(0)65A71 0 1 0（FC=1）XF=(0D) FC=(1) FZ=(0)65A71 0 1 1XF=(BE) FC=(1) FZ=(0)65A71 1 0 0XF=(64) FC=(0) FZ=(0)65A71 1 0 1XF=(66) FC=(0) FZ=(0)表二（运算结果表）分析：174181ALU有两种工作方式，对正逻辑操作来说，算术运算称正逻辑操作，对于负逻辑操作数来说，正好相反。由于S0S3有16种状