实验二 移位寄存器实验.doc

计算机科学与工程学院武 汉 工 程 大 学计算机科学与工程学院计算机组成原理实验报告专业班级0XX实验地点机电大楼302学生学号XXX指导教师XX学生姓名XXX实验时间第11周实验项目 移位寄存实验实验类别操作性（） 验证性（） 设计性（ ） 综合性（） 其它（ ）实验目的及要求实验目的：1、了解移位寄存器的硬件电路，验证移位控制与寄存的组合功能。2、利用寄存器进行数据传输。实验要求：实现寄存器移位操作，了解通用寄存器的运用。成 绩 评 定 表类 别评 分 标 准分值得分合 计上机表现积极出勤、遵守纪律主动完成实验设计任务30分程序代码比较规范、基本正确功能达到实验要求30分实验报告及时递交、填写规范内容完整、体现收获40分 评阅教师： 日 期： 年 月 日实 验 内 容1、 实验原理图2-1移位寄存器原理图上图所示，使用了一片74LS299作为移位发生器，其中八位输入/输出端已与总线单元连接好。由299-B信号控制其使能端，T4时序为其时钟脉冲，实验时按动“单步”命令键产生。由S0、S1、M控制信号设置其运行状态，其控制特性列表如下： 说明：令C、B、A=111时表中299-B=0。在“H”实验状态下，C、B、A分别由位于实验装置左上方的二进制开关K9、K8、K7来模似，M、S0、S1分别由二进制开关K21、K22、K23来模似。二、实验连接连接实验线路，把位于实验装置左上方的CTR-OUT UNIT（S0、S1、M、C、B、A、LDCZY）与实验装置右中央的（S0，S1，M）CTR-IN UNIT、左中央的（C、B、A）UPC-UNIT、右上方的（LDCZY）FL-UNIT中的控制信号作对应连接。三、移位寄存器置数首先置CBA为000，然后按下面所列流程图操作： CBA=001 S0=1，S1=1 CBA=111 按“STEP”四、寄存器移位首先置CBA=001输入数据，然后置CBA为111（299-B=0，打开移位寄存器三态门），然后参照（移位寄存器控制特性表）改变S0、S1、M，按动“单步”命令键观察移位结果。五、移位结果寄存把移位寄存器移位后的内容寄存到通用寄存器（以R0为例），在移位操作后保持CBA=111（即299-B=0）及S0、S1=0 0状态，令LDR0=1，再按动“单步”命令键即可完成移位结果，保存到通用寄存器的操作。六、移位结果读出置CBA=100，总线指示灯（BUS-DISP UNIT）显示R0寄存器的内容，该内容与移位寄存器的内容一致。七、实验步骤移位运算实验电路的功能由S1，S0，M控制，具体功能见表22299-GS1S0M 功 能000保持0100循环右移0101带进位循环右移0010循环左移0011带进位循环左移11装数具体步骤如下：1）装数及带进位循环左移：（1）按下列步骤操作：（2）连续按动“单步”，可见数据带进位（进位指示灯“Z”在运算器电路上，灯亮表示进位1，灯熄灭表示进位为0）连续左移，开机时“Z”灯状态反映进位，开灯时“Z”亮表示有进位，00000001左移后00000011。开机时“Z”灭表示无进位，00000001左移后00000010。2按以上的操作方法验证表2-2所列的移位运算实验电路的功能。八、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 例如：分析当S0=0、S1=1、M=1时，根据功能表可知此时为带进位的循环右移。（1）那么当为有进位的情况，对输入的数据“00000001”逐步单步所得变化过程如下：10000000110000000110000000011000001100000000110000000110000000110000000110000000。九、实验结果及分析 一、分析如何将数据送入数据总线使数据在数据总线显示灯显示在实验中先将C-G等于1使三态门关闭；299-G=1使移位运算器处于停止工作状态；运用数据输入电路输入数据；C-G等于0使三态门打开完成将数据送入数据总线；299-G=0打开移位运算电路此时S1S0M初始状态为0，移位运算电路功能为保持。 二、分析如何完成带进位循环右移、带进位循环左移、循环右移、循环左移 根据299功能表可知，带进位循环右移需置S1=1、S0=0、M=1再逐次给T4单步就可完成带进位的循环右移，没按一次单步T4数据总线显示灯都会有所变化。同理，根据移位运算实验电路的功能表改变S1S0及M的值就对应改变了功能，从而完成带进位循环右移、带进位循环左移、循环右移、循环左移。 三、结论（1）如果不在进位运算操作前先对进位标志清零就无法确定是不是这次运算得到的进位。清零时，DR1寄存器的内容不能为11111111。（2）清零后，实验仪上进位指示灯灭，说明这时高位上无进位，然后进行运算，如果高位进位，这时CY灯亮，就能正确显示实验结果，否则实验结果会受到影响。（3）CY灯所表示的进位是高位的进位，而Cn进位控制端所表示的是在最低位上的进位。（4）DR1加DR2加1的结果中高位没有进位，则CY灯不会亮。（5）DR1加DR2加1的结果中高位有进位，则CY灯会亮。实 验 总 结通过这个实验，我掌握了带进位控制的算术运算功能发生器的功能，掌握了按指定的数据完成几种指定的算术运算。