厦门理工实验一_基本运算器

计算机组成原理实验厦门理工学院郭迪2017年9月实验一、基本运算器CPU中的运算器（算术逻辑部件ALU）：处理各种算术和逻辑运算1.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。数据通路图（通信成功）ALU的输入和输出通过三态门74LS245连到CPU内总线上定点运算器的基本结构1、单总线结构的运算器特点：同一时间内，只能有一个操作数放在单总线上传入两个操作数需要分时两次完成操作下速度慢控制电路简单实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。实验接线图注意：1.连线前，必须关闭实验箱电源。2.选用接线看是2针、4针还是8针。3.连线必须高位对高位、低位对低位。4.实验箱上凡丝印标注有马蹄形标志“”，表示这两根排针之间是连通的。实验接线图马蹄形标志“”，表示这两根排针之间是连通的。（箭头所示）实验接线图注意：1.连线前，必须关闭实验箱电源。2.选用接线看是2针、4针还是8针。3.连线必须高位对高位、低位对低位。4.实验箱上凡丝印标注有马蹄形标志“”，表示这两根排针之间是连通的。实验接线图实验接线图注意：1.连线前，必须关闭实验箱电源。2.选用接线看是2针、4针还是8针。3.连线必须高位对高位、低位对低位。4.实验箱上凡丝印标注有马蹄形标志“”，表示这两根排针之间是连通的。实验接线图5排并联，任意选2排实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。5.用输入开关向暂存器A置数。1）拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制数01100101=（65）162)置LDA=1，LDB=0，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数01100101置入暂存器A中，暂存器A的值通过ALU单元的A7…A0八位LED灯显示。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0，LDA=0，LDB=0，然后按表1-1-1置S3S2S1S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。6.用输入开关向暂存器B置数。1）拨动CON单元的SD27…SD20数据开关，形成二进制数10100111=（A7）162)置LDA=0，LDB=1，连续按动时序单元的ST按钮，产生一个T4上沿，则将二进制数10100111置入暂存器B中，暂存器B的值通过ALU单元的B7…B0八位LED灯显示。实验步骤1.按图1-1-5连接实验电路，并检查无误。2.将时序与操作台单元的开关KK2置为“单拍”档，开关KK1、KK3置为“运行”档。3.打开电源开关，如果听到有嘀报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。4.按动CON单元的CLR按钮，将运算器的A、B和FC、FZ清零。5.用输入开关向暂存器A置数。6.用输入开关向暂存器B置数。7.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。置ALU_B=0（低电平有效），LDA=0（低电平无效），LDB=0（低电平无效），然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数值，并观察数据总线LED显示灯的结果。控制信号零标志进位标志与或非表内的FC和FZ表示当前运算会影响到该标志位方法一：实验箱观察实验结果观察数据总线LED显示灯的结果方法二：软件中的数据通路图观察实验结果参看附录一的软件使用说明打开软件，选择“实验-运算器实验”，打开运算器实验的数据通路图。1）手动操作，按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前运算器的操作。或者2）在软件中选择“调试-单节拍”，作用相当于将时序单元的状态开关KK2置为单拍档后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。数据通路图（通信成功）ALU的输入和输出通过三态门74LS245连到CPU内总线上使用软件中以下菜单项：文件，编辑，查看调试，回放：保存数据通路图完成实验报告运算类型ABS3S2S1S0CN结果逻辑运算65A70000XF=()FC=()FZ=()65A70001XF=()FC=()FZ=()0010XF=()FC=()FZ=()0011XF=()FC=()FZ=()0100XF=()FC=()FZ=()移位运算65A70101XF=()FC=()FZ=()01100F=()FC=()FZ=()1F=()FC=()FZ=()01110F=()FC=()FZ=()1F=()FC=()FZ=()算术运算65A71000XF=()FC=()FZ=()1001XF=()FC=()FZ=()1010(FC=0)XF=()FC=()FZ=()1010(FC=1)XF=()FC=()FZ=()1011XF=()FC=()FZ=()1100XF=()FC=()FZ=()1101XF=()FC=()FZ=()1.下载基本运算器的实验报告模板；【遵照写和实验内容要求】2.完成表格；3.对标黄的3种运算保存其数据通路图，并验证结果的正确性。4.简述实验的心得体会。当堂完成所有实验内容按时完成实验报告1）保存在自己的U盘中；2）周一发给学委；3）上传到CS1服务器：班级-自己学号的文件夹