組成原理實(shí)驗(yàn)報告模板

計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院PAGEPAGE5《計算機(jī)組成原理》實(shí)驗(yàn)報告武漢工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院《計算機(jī)組成原理》實(shí)驗(yàn)報告專業(yè)班級12計工01班實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)J312學(xué)生學(xué)號1205080119指導(dǎo)教師冉全學(xué)生姓名王俊曉實(shí)驗(yàn)時間2014-11-14實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)：獨(dú)立方式實(shí)驗(yàn)類別操作性（√）驗(yàn)證性（）設(shè)計性（）綜合性（）其它實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笫煜るp端口通用寄存器組的讀寫操作；熟悉運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通路；驗(yàn)證74LS181的加、減等各種功能；按照表中提供的功能自行驗(yàn)證其中幾種即可。成績評定表類別評分標(biāo)準(zhǔn)分值得分合計上機(jī)表現(xiàn)積極出勤、遵守紀(jì)律

主動完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計任務(wù)30分實(shí)驗(yàn)報告及時遞交、填寫規(guī)范內(nèi)容完整、體現(xiàn)收獲70分說明：評閱教師：冉全日期：2014年11月14日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)備序列號名稱數(shù)量備注1TEC-8實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1臺2雙蹤示波器1臺實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)任務(wù)對于運(yùn)算器操作來說，在T1期間，產(chǎn)生2個8位參與運(yùn)算的數(shù)A和B，A是被加數(shù)，B是加數(shù)；產(chǎn)生控制運(yùn)算類型的信號M、S3、S2、S1、S0和CIN；產(chǎn)生控制寫入Z標(biāo)志寄存器的信號LDZ和控制寫入C標(biāo)志寄存器的信號LDC，產(chǎn)生將運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果送往數(shù)據(jù)總線DBUS的控制信號ABUS。這些控制信號保持到T3結(jié)束；在T2期間，根據(jù)控制信號，完成某種運(yùn)算功能；在T3的上升沿，保存運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果到一個8位寄存器中，同時保存進(jìn)位標(biāo)志C和結(jié)果為0標(biāo)志Z。圖2.1運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)電路圖（1）實(shí)驗(yàn)電路上圖2.1標(biāo)識出了本實(shí)驗(yàn)所用的運(yùn)算器數(shù)據(jù)通路圖。參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)首先通過試驗(yàn)臺操作板上的8個二進(jìn)制數(shù)據(jù)開關(guān)SD7-SD0來設(shè)置，然后輸入到雙端口通用寄存器堆RF中。雙端口寄存器堆RF由1個ALTERAEPM7064實(shí)現(xiàn)，功能相當(dāng)于4個八位通用寄存器，用于保存參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)，運(yùn)算后的結(jié)果也要送到雙端口通用寄存器堆RF中保存。雙端口寄存器堆模塊RF的控制信號中RD1、RD0用于選擇送ALU的A端口(左端口)的通用寄存器。RS1、RS0用于選擇送ALU的B端口(右端口)的通用寄存器。（2）實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.按圖所示，將運(yùn)算器模塊與實(shí)驗(yàn)臺操作板上的線路進(jìn)行連接。由于運(yùn)算器模塊內(nèi)部的連線已經(jīng)由印制電路板連接好，故接線任務(wù)僅僅是完成數(shù)據(jù)開關(guān)、控制信號模擬開關(guān)、與運(yùn)算模塊的外部連線。特別注意：為了建立清楚的整機(jī)概念，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲心芰?，手工連線時絕對有必要的。2.用開關(guān)K15-K0向通用寄存器堆RF內(nèi)的R3-R0寄存器置數(shù)據(jù)。然后讀出R3-R0的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)總線DBUS上顯示出來。3.驗(yàn)證ALU的正邏輯算術(shù)、邏輯運(yùn)算功能。注意：進(jìn)位信號C是運(yùn)算器ALU最高進(jìn)Cn+4的反，既有進(jìn)位為1，無進(jìn)位為0。表2.1選擇方式M=1邏輯運(yùn)算M=0算術(shù)運(yùn)算S3S2S1S0邏輯運(yùn)算CN=1【有進(jìn)位】0000F=/AF=A0001F=/(A+B)F=(A+B)0010F=(/A)BF=A+/B0011F=0F=-1(補(bǔ)碼形式)0100F=/(AB)F=A加A(/B)0101F=/BF=(A+B)加A/B0110F=A減B減10111F=A/BF=(AB/)減11000F=/A+BF=A加AB1001F=A加B1010F=BF=(A+/B)加AB1011F=ABF=AB減11100F=1F=A加A1101F=A+/BF=(A+B)加A1110F=A+BF=(A+/B)加A1111F=AF=A減14.具體實(shí)驗(yàn)步驟：將“控制轉(zhuǎn)換”開關(guān)撥到最中間位置既“獨(dú)立”燈亮，這是實(shí)驗(yàn)的前提，本次實(shí)驗(yàn)實(shí)在獨(dú)立模式下進(jìn)行的。第一步：測試寄存器寫入和讀出；將操作模式設(shè)定為：1100。接線表和置開關(guān)如下表：名稱電平控制信號開關(guān)K6K5K4K3K2K1K0功能信號名稱D1D0DRWSBUSS1S0MBUS置R0操作模式11置R1寫REG操作模式：1100111置R2111置R31111備注：寫寄存器完成后可以直接在寫寄存器操作模式下，通過K6、K5撥動開關(guān)查看寫入寄存器中的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)燈：A7~A0。通過K2、K1撥動開關(guān)也可以查看寫入寄存器中的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的數(shù)據(jù)燈B7~B0。第二步：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)【操作模式：1101】接線表和置開關(guān)如下表：名稱K15K14K13K12K11K10K9K8序號MS0S1S2S3CINABUSLDC運(yùn)算器組成操作模式：1101送兩個數(shù)到REG，K6K5、K2K1分別選擇加與被加11111111111備注：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)答案只提供了加法運(yùn)算的控制信號，其他運(yùn)算功能請參考上頁中ALU表的運(yùn)算邏輯功能即可。這兩個表格展示了將數(shù)據(jù)存入和用運(yùn)算器運(yùn)算的簡要步驟，在“控制轉(zhuǎn)換”調(diào)到獨(dú)立后，在1100狀態(tài)下通過數(shù)據(jù)總線SBUS將數(shù)據(jù)寫入寄存器，按下QD使其寫入并顯示在指示燈上面，在數(shù)據(jù)寫入成功后，將狀態(tài)調(diào)到1101，進(jìn)行算術(shù)