進位控制實驗計算機組成原理實驗報告

上海應用技術學院 計算機科學與信息工程系·2006 年編制 《計算機組成與結構》課程實驗報告 實驗名稱 進位控制實驗 實驗序號 2 實驗日期 2013.3.29 姓 名 院系 計算機 班 級 學 號 專 業 計算機科學與技術 指導教師 成 績 一、實驗目的及要求 1．驗證帶進位控制的算術邏輯運算發生器功能 2．按指定數據完成幾種指定的算術運算 三、實驗內容 1．實驗原理 在實驗 1 的基礎上增加進位控制部分，其中高位 74LS181(U31)的進位 CN4 通過門 UN4E,UN2C,UN3B 進入 UN5B 的輸入端 D，其寫入脈沖由 T4 和 AR 信號控制，T4 是 脈沖信號，在手動方式下進行實驗時，只需將跳線器 J23 上 T4 與手動脈沖發生開關的 輸出端 SD 相連，按動手動脈沖開關，即可獲得實驗所需的單脈沖。AR 是電平控制 信號(低電平有效) ，可用于實現帶進位控制實驗。從圖中可以看出，AR 必須為“0’ ’電平，D 型觸發器 74LS74(UN5B )的時鐘端 CLK 才有脈沖 信號輸入。才可以將本次運算的進位結果 CY 鎖存到進位鎖存器 74LS74(UN5B)中。 2．實驗接線 1) ALUBUS 連 EXJ3 2) ALU01 連 BUS1 3) SJ2 連 UJ2 4) 跳線器 J23 上 T4 連 SD 5) LDDR1，LDDR2，ALUB,SWB 四個跳線器撥在左邊 6) AR,299B 跳線器撥在左邊，同時開關 AR 撥在“0”電平，開關 299B 撥在“1”電平 7)J25 跳線器撥在右邊 二、實驗準備 1．仔細查線無誤后，接通電源。 2.用二進制數碼開關 KDO～KD7 向 DRl 和 DR2 寄存器置數，方法：關閉 ALU 輸出三態門 ALUB=1，開啟輸入三態門 SWB=0，輸入脈沖 T4 按手動脈沖發生按鈕產生。如果選擇參與操作 的兩個數據分別為 55H 、AAH ，將這兩個數存入 DR1 和 DR2 的具體操作步驟如下：上海應用技術學院 計算機科學與信息工程系·2006 年編制 數據開關置數 開輸入三態門 數據存入寄存 器 DR1 ALUB=1 SWB=0 LDDR1=1 LDDR2=0 T4= ∏ KD0～KD7 01010101 數據開關置數 開輸入三態門 數據存入寄存 器 DR2 ALUB=1 SWB=0 LDDR1= 0 LDDR2=1 T4= ∏ KD0～KD7 10101010 3.開關 ALUB=0，開啟輸出三態門，開關 SWB=1 ，關閉輸入三態門，同時讓 LDDR1=0，LDDR2=0。 4.如果原來有進位，CY=1 ，進位燈亮，但需要清零進位標志時，具體操作方 法如下： ? S3、S2、S1 、S0 、M 的狀態置為 0 0 0 0 0，AR 信號置為“0”電平(清零操作時 DRl 寄存器中的數應不等于 FF ) 。 ? 按動手動脈沖發生開關，CY=0 ，即清進位標志。注：進位標志指示燈 CY 亮時表示進位標志為“1” ，有進位；進位標志指示燈 CY 滅時，表 示進位位為“0” ，無進位。 5.驗證帶進位運算及進位鎖存功能這里有兩種情況： ? 進位標志已清零，即 CY=0，進位燈滅。 ? 使開關 CN=0 ，再來進行帶進位算術運算。例如步驟(2)參與運算的兩個數為 55H 和 AAH，當 S3、S2 、S1 、S0 狀態為 10010，此時輸出數據總線顯示燈上顯示的數據為 DRl 加 DR2 再加初始進位位“1” (因 CN=0 ) ，相加的結果應為 ALU=00 ，并且產生 進位，此時按動手動脈沖開關，則進位標志燈亮，表示有進位。 ? 使開關 CN=1 ，當 S3 、S2、S1、S0 狀態為 10010，則相加的結累 ALU=FF ，并且不產生 進位。 ? 原來有進位，即 CY=1 ，進位燈亮。此時不考慮 CN 的狀態，再來進行帶進位算術運算。同 樣步驟(2)參與運算的兩個數為 55H 和 AAH ，當 S3 、S2、S1 、S0、M 狀態為 10010，此 時輸出數據總線顯示燈上顯示的數據為 DRl 加 DR2 再加當前進位標志 CY ，相加的結果同樣 為 ALU=00，并且產生進位，此時按動手動脈沖開關，則進位標志燈亮，表示有進位。上海應用技術學院 計算機科學與信息工程系·2006 年編制上海應用技術學院 計算機科學與信息工程系·2006 年編制 四、實驗結論和體會 1．通過本次實驗，我驗證了帶進位控制的算術邏輯運算發生器功能以及按指定數據完成 幾種指定的算術運算。 2．本次實驗進行地較為順利，很快完成了實驗，實驗中選取 D2+FD=FF，成功地驗證了 帶進位控制的算術邏輯運算發生器功能。 3．本次實驗還讓我學到了團隊合作的重要性，線路是我和搭檔兩個人接的，我們兩個人 很好的合作，最后，成功地完成了實驗，本次實驗，我受益匪淺。

總結

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