软工1201-20120

1、实 验 报 告课程名称 计 算 机 原 理 实验名称 实验四 运 算 器 组 成 实 验 实验仪器 逻 辑 电 路 实 验 板 系 别 _软件工程_学 号_2012011274_班 级_软工1201班_学生姓名 _李 歆_实验日期 _2014/12/11_成 绩 _90_指导教师 _ _实验四 运算器组成实验一、 实验目的1掌握算术、逻辑运算单元的工作原理2熟悉多通用寄存器结构的简单运算器3进一步熟悉掌握运算器的数据传送通路及控制方法4按给定的各种操作流程完成运算二、实验电路 实验所用电路是数据通路板上的八位运算器部件。电路的组成及工作原理说明参阅第二章2.3小节的内容及相关电路。（电路原理框

2、图见图2-5运算器部分，电路图见图2-6）三、实验设备数据通路板（B板），控制信号板（A板）各一块。四、实验内容将A板的TX8置于垂直位置，B板TX2置于右位，选择单拍工作方式（KDP=1）。向通用寄存器R0、R1、R2分别送入数据05H、06H、07H并在总线中显示。以向R0送入05H为例，具体步骤如下：1YS1、YS0=11 ；选择通用寄存器工作方式为并行置数2SW= 0000 0101 ；开关预置数据05H 3SWBUS ；开关数送入总线BUS（L654=001）4LDR0 ；选择通用寄存器R0有效。（L32=01）5KQD；在时序信号的T4时刻将05H送入通用寄存器R0。重复15的操作

3、，分别向寄存器R1、R2送入06H、07H数据。只需将LDR0分别用LDR1，LDR2替换即可。检查送入R0、R1、R2的数据是否正确，以检查送入R0是否正确为例，具体步骤如下：1YS1、YS0=00 ；选择通用寄存器工作方式为保持状态2R0BUS ；将R0中数据送入总线BUS（L654=100）重复12的操作，分别检查R1、R2的数据是否正确（在A板右侧总线BUS发光二极管中观察数据是否与置入的数据一致）。按照图3-2中所给定的操作流程, 完成六项指定操作。熟悉各微命令信号的使用方法,跟踪每项操作的具体流程, 记录运算的结果。检查与理论计算值是否相符。要求预习阶段认真阅读本次实验内容, 确定

4、各操作流程所需的各种微命令信号, 参照下面加法例题书写格式,写出书面预习报告。图 3 -2 指定操作流程图下面以加法ADD R0，R1为例，说明完成加法（R0）+（R1）R1操作流程的每一步骤所需的微命令信号。A（R0）DR11 YS1 YS0=00 ；选择通用寄存器工作方式为保持2 R0BUS ；将R0中数据送总线3 LDDR1 ；选择锁存器DR14 KQD ；在时序信号的T4时刻将R0中数据送DR1B（R1）DR21 YS1 YS0=00 ；选择通用寄存器工作方式为保持2 R1BUS ；将R1中数据送总线3 LDDR2 ；选择锁存器DR24 KQD （T4）；启动时序电路,在时序信号的T4

5、时刻将R1中数据送DR2C（R0）+（R1）R11 F=A加B ；选择算术加操作 2 S3 S2 S1 S0 M CN 1 0 0 1 0 0；ALU操作码 3 ALUBUS ；ALU运算结果送总线4 YS1、YS0=11 ；选择通用寄存器工作方式为置入初值 5 LDR1 ；运算结果保存通用寄存器R1中 6 KQD（T4）；启动时序电路,将运算结果送入R1D显示运算结果1YS1、YS0=00 ；选择通用寄存器工作方式为保持2R1BUS ；将R1中数据送总线显示观察数据总线BUS显示发光二极管上结果是否正确。亦可用下述更直观的图示方法完成实验内容，如图3-3所示：图3-3加法操作图示五、实验要求

6、1认真做好实验预习，阅读第二章的内容，了解实验电路的工作原理及其控制方法。2认真阅读第二章控制信号板内容，掌握产生各种微命令信号的操作方法。3根据实验内容要求，预先确定每一种操作流程的微命令信号，参照例题，写出书面操作过程，在实验箱实际操作熟练。4认真做好实验数据记录，对实验中出现的问题，加以分析、总结，写出实验报告。六、实验内容1. CLR ROa. YS1 YS0 = 11b. SW = 00000000c. SW送总线 L6L5L4 = 001d. LDR0 L3L2 = 01e. KQD检查：YS1 YS0 = 00 R0送总线 L6L5L4 = 1002. INC R1a. YS1

7、YS0 = 00b. R1送总线 L6L5L4 = 101c. LDDR1 L1L0 = 01d. KQDe. L6L5L4 = 101f. L1L0 = 01g. KQDh. L6L5L4 = 010 CN=1i. L3L2 = 10j. YS1 YS0 = 11k. KQD检查：所有按钮置零 L6L5L4 = 101结果在总线上显示3. COM R2a. YS1 YS0 = 00b. R2送总线 L6L5L4 = 110c. LDDR2 L1L0 = 10d. KQDe. L6L5L4 = 000f. M=1g. L6L5L4 = 010求反完成a. L3L2 = 11 b. YS1 YS

8、0 = 11c. KQD检查：所有按钮置零 L6L5L4 = 110 结果在总线上显示4. MOV R1 R0a. YS1 YS0 = 00 L6L5L4 = 100 读R0b. R1送总线 L6L5L4 = 101 读R1c. LDDR1 L1L0 = 01d. KQDe. L6L5L4 = 001f. L6L5L4 = 010g. L3L2 = 01h. YS1 YS0 = 11i. KQD检查：所有按钮置零 L6L5L4 = 1005. ADD R2 R1a. YS1 YS0 = 00b. R2送总线 L6L5L4 = 110c. LDDR1 L1L0 = 01d. KQDe. YS1

9、YS0 = 00f. L6L5L4 = 101g. LDDR2 L1L0 = 10h. KQDi. SW3SW0 = 1001 CN=1 M=0j. ALU送总线 L6L5L4 = 010k. LDR1 L3L2 = 10l. YS1 YS0 = 11m. KQD检查：所有按钮置零 L6L5L4 = 1016. SUB R1 R0a. YS1 YS0 = 00b. R1送总线 L6L5L4 = 101c. LDDR1 L1L0 = 01d. KQDe. YS1 YS0 = 00f. R0送总线 L6L5L4 = 100g. LDDR2 L1L0 = 10h. KQDi. ALU送总线 L6L5

10、L4 = 010j. SW3-SW0 = 0110 CN=0 M=0k. LDDR0 L3L2 = 01l. YS1 YS0 = 11m. KQD检查：所有按钮置零 L6L5L4 = 100七、回答问题（要求在实验报告最后作答）1本实验箱共包括几个通用寄存器，分别写出它们的名称；通用寄存器用的是什么芯片,请写出该芯片的全称。答：三个。LDR0 LDR1 LDR2 74LS2992通用寄存器共有几种工作状态？YS1 YS0在该芯片工作时,起到了什么作用?列出全部工作状态的真值表。答：四种。控制读写操作。 真值表YS1YS0工作状态11置数10左移01右移00保持3列出将 R1的内容读到总线的全部信号。答：L6L5L4 = 1014若要求将R0的内容传送到R1，以下的操作是否正确：将R0的内容读到总线，直接写到R1里。 若正确,写出具体操作过程; 若不正确, 解释其原因, 并将正确的操作步骤按上述例题格式写出。 答