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计算机组成原理实 验 报 告实验一：运算器实验学 院： 专 业： 班级学号： 学生姓名： 实验日期： 指导老师： 成绩评定： 计算机学院计算机组成原理实验室 实 验 一一、 实验名称：运算器实验二、 实验目的：1、 掌握运算器的组成及工作原理；2、 熟悉ALU执行算术运算与逻辑运算的具体实现过程；3、 掌握ALU 算术与逻辑运算的控制方法三、 实验内容：1、 两8位操作数的算术运算及进位影响2、 两8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四、 实验设备：EL-JY-II型计算机原理实验系统五、 实验步骤：1、 在系统断电的情况下，按实验指导书接线图完成本次实验的接线；2、 系统上电，拨动清零开关，系统清零；3、 从数据输入开关电路输入第一个8位数据，开放数据总线，使数据进入暂存寄存器A；4、 从数据输入开关电路输入第二个8位数据，开放数据总线，使数据进入暂存寄存器B；5、 关闭数据输入开关，开启ALU输出，检查两个8位数据正确与否，有错通过步骤3改正；6、 拨动功能选择端S3，S2，S1，S0 进行算术运算，记录ALU输出结果；7、 重复步骤6，直到S3，S2，S1，S0所有组合（16种）被完成；8、 对实验结果进行检查，如有错误，找出原因，重做实验，直到正确为止。六、 实验结果整个实验记录的实验结果如下：表一： ALU功能表（分析时使用）运算类型S3 S2 S1 S0 CN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 （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）表二 ALU 算术与逻辑运算实验结果 运算类型ABS3 S2 S1 S0 CN结果逻辑运算50530 0 0 0XF=( 50) FC=(0) FZ=(0)50530 0 0 1XF=( 53) FC=(0) FZ=(0)0 0 1 0XF=( 50) FC=(0) FZ=(0)0 0 1 1XF=( 53) FC=(0) FZ=(0)0 1 0 0XF=(AF) FC=(0) FZ=(0)移位运算0 1 0 1XF=(0B) FC=(0) FZ=(0)0 1 1 00F=(28) FC=(0) FZ=(0)1F=(28) FC=(0) FZ=(0)0 1 1 10F=(AO) FC=(0) FZ=(0)1F=(A0) FC=(0) FZ=(0)算术运算1 0 0 0 XF=(50) FC=(0) FZ=(0)1 0 0 1XF=(A3) FC=(0) FZ=(0)1 0 1 0（FC=0）XF=( A3 ) FC=(0) FZ=(0)1 0 1 0（FC=1）XF=(A4) FC=(0) FZ=(0)65651 0 1 1XF=(FD) FC=(0) FZ=(0)1 1 0 0XF=(F) FC=(0) FZ=(0)1 1 0 1XF=(51 ) FC=(0) FZ=(0)七、 分析讨论 S0， S1，S2，S3是功能选择控制端，决定是做加、减、逻辑与、逻辑或、逻辑异或、移位等运算，表一的实验结果与手工验算完全一致，从而验正了整个ALU的算术/逻辑运算功能和移位处理功能。灵活运用S0，S1，S2，S3的不同组合可以实现许多其它功能，如通过移位运算可以实现数据的乘2（左移一位）和除2运算（右移一位），此外选择S3S2S1S0=0000或S3S2S1S0=0001将操作数A或B可以直接送到ALU的输出，这样可以直接验证输入数据是否正确。本次实验通过算术加法运算观察到对进位位FC和零标志FZ的影响，和手工验算的结果一致。实验也涉及到了数据总线，总线有三个性质：公共性、驱动性和三态性，在数据输入时利用控制开关来控制三态，有效时输出数据，无效时数据输入缓冲器呈高阻（相当断开）与数据总线隔离；公共性是总线的最根本的属性，所有传输的数据都通过共享数据线分时完成的，何时完成靠控制信号来区分，如输入的两个8位数据就是通过数据总线分两次（分时）传送的。（不少于100字）八、 心得体会 这是计算机组成原理的第一个实验，虽然还有点陌生，但基本熟悉了整个实验系统的基本结构，了解了该实验装置按功能分成几大区，学会何时操作各种开关、按键。最重要的是通过实验掌握了运算器工作原理，熟悉了算术/逻辑运