基本運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)名稱計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課程名稱計(jì)算機(jī)組成原理項(xiàng)目名稱基本運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名同組人員實(shí)驗(yàn)日期一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解運(yùn)算器的組成結(jié)構(gòu)（2）掌握運(yùn)算器的工作原理實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)認(rèn)真準(zhǔn)備，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，否則實(shí)驗(yàn)效率會(huì)很低，一次實(shí)驗(yàn)時(shí)間根本無法完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)；（2）應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前掌握所以控制信號(hào)的作用，寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告并帶入實(shí)驗(yàn)室；（3）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，既不要因?yàn)榇中脑斐啥搪返仁鹿识鴵p壞設(shè)備，又要自習(xí)思考實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容；（4）實(shí)驗(yàn)之后，應(yīng)認(rèn)真思考總結(jié)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)步驟和具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果，遇到的問題和分析與解決思路。還應(yīng)寫出自己的心得體會(huì)，也可以對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)提出新的建議等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要上交老師。二、實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖與分析畫實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖置S3、S2、S1、S0為0001，運(yùn)算器做邏輯運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0010，運(yùn)算器做邏輯運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0011，運(yùn)算器做邏輯運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0100，運(yùn)算器做邏輯運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0101，運(yùn)算器做移位運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0110，CN=0運(yùn)算器做移位運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0110，CN=1運(yùn)算器做移位運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0111，CN=0運(yùn)算器做移位運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為0111，CN=1運(yùn)算器做移位運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1000，運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1001，運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1010（FC=1），運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1011，運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1100，運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：置S3、S2、S1、S0為1101，運(yùn)算器做算術(shù)運(yùn)算，圖像如下所示：四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)運(yùn)算類型ABS3S2S1S0CN結(jié)果邏輯運(yùn)算65A70000XF=（65）FC=（0）FZ=（0）65A70001XF=（A7）FC=（0）FZ=（0）65A70010XF=（25）FC=（0）FZ=（0）65A70011XF=（E7）FC=（0）FZ=（0）65A70100XF=（9A）FC=（0）FZ=（0）移位運(yùn)算65A70101XF=（CA）FC=（0）FZ=（0）65A701100F=（32）FC=（0）FZ=（0）65A71F=（B2）FC=（1）FZ=（0）65A701110F=（CA）FC=（1）FZ=（0）65A71F=（CA）FC=（0）FZ=（0）算術(shù)運(yùn)算65A71000XF=（65）FC=（1）FZ=（0）65A71001XF=（0C）FC=（1）FZ=（0）121010（FC=0）XF=（03）FC=（0）FZ=（0）65A71010（FC=1）XF=（0D）FC=（1）FZ=（0）65A71011XF=（BE）FC=（1）FZ=（0）65A71100XF=（64）FC=（0）FZ=（0）65A71101XF=（66）FC=（0）FZ=（0）結(jié)果數(shù)據(jù)分析（1）運(yùn)算器能實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制算術(shù)、邏輯和移位運(yùn)算；（2）設(shè)置運(yùn)算器的S3,S2,S1,S0,Cn，可選擇運(yùn)算器的不同功能；（3）數(shù)據(jù)的輸入、輸出以及FC、FZ標(biāo)志狀態(tài)要通過LED顯示燈觀察時(shí)都需要按下脈沖單元的ST按鈕；（4）計(jì)算前暫存器A、暫存器B或FC、FZ不清零，則會(huì)影響運(yùn)算結(jié)果；（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)當(dāng)FC=1，清零后重新打入數(shù)據(jù)時(shí)要注意按動(dòng)ST直到數(shù)據(jù)改變，（根據(jù)LED顯示燈的亮滅）否者可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)沒有傳入；（6）根據(jù)LED顯示燈讀數(shù)據(jù)時(shí)或輸入數(shù)據(jù)時(shí)，注意方向，A(D)0-A(D)7還是A(D)7-A(D)0；（7）數(shù)據(jù)進(jìn)入哪一個(gè)寄存器就必須開啟哪一個(gè)寄存器。譬如：要使數(shù)據(jù)只進(jìn)入暫存器A則必須置LDA=1，LDB=0，且獲得T4脈沖信號(hào)。五、實(shí)驗(yàn)問題分析、思考題與小結(jié)思考題CON單元的SD27——SD20數(shù)據(jù)開關(guān)置一個(gè)二進(jìn)制數(shù)（任意）、置LDA=1、LDB=0，連續(xù)按動(dòng)時(shí)序單元的ST按鈕，實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路？答：數(shù)據(jù)開關(guān)LDACON單元的SD27——SD20數(shù)據(jù)開關(guān)置一個(gè)二進(jìn)制數(shù)（任意）、置LDA=0、LDB=1，連續(xù)按動(dòng)時(shí)序單元的ST按鈕，實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路？答：數(shù)據(jù)開關(guān)LDB置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3、S2、S1、S0、M）=11111，實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路，進(jìn)行了什么運(yùn)算？答：LDA，LDBART多路開關(guān)BUS，進(jìn)行的是算數(shù)運(yùn)算，保留。置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3、S2、S1、S0、M）=10101，實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路，進(jìn)行了什么運(yùn)算？答：LDA，LDBART多路開關(guān)BUS，進(jìn)行的是算數(shù)運(yùn)算，F(xiàn)=A+B+FC。5、置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0、置（S3、S2、S1、S0、M）=10101，運(yùn)算結(jié)果是多少？答：F=A+B+FC，F(xiàn)C=0時(shí)F=0D，F(xiàn)C=1時(shí)，F(xiàn)=0E。你對(duì)74181的功能有哪些認(rèn)識(shí)？答：74181是4位的算邏單元，其中紅色的標(biāo)示為輸入信號(hào)，綠色的標(biāo)示為輸出信號(hào)。其中A/B為兩個(gè)輸入的操作數(shù)據(jù)，F(xiàn)為輸出的結(jié)果，S為ALU功能選擇線，包括各種算數(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算等。Cn為低位向它的進(jìn)位，Cn+4為它向高位的進(jìn)位，G為進(jìn)位產(chǎn)生的函數(shù)，P為進(jìn)位傳遞函數(shù)，A=B指示A與B相等的輸出信號(hào)。通