計算機組成原理《進(jìn)位控制實驗》

1、進(jìn)位控制實驗一、 實驗?zāi)康尿炞C帶進(jìn)位控制的算術(shù)運算功能發(fā)生器的功能二、 實驗原理S3S2S1S0MCNART4T1LSDcarryDATA BUSD7 - D0F3-F0 CN+4 74LS181 A3 A0 B3 B0S3S2S1S0MCN-CYCN+4 F7-F474LS181 CNA7 A4 B7 B474LS2451 2 3 4 5 6 7 8123456Q7 Q4 Q3 Q074LS273Q7 Q4 Q3 Q074LS273LDDR1T4LDDR2T4圖13 進(jìn)位控制實驗原理圖 進(jìn)位控制運算器的實驗原理如圖1-3所示，在實驗1、1的基礎(chǔ)上增加進(jìn)位控制部分，其中181的進(jìn)位進(jìn)入了一個鎖

2、存器，其寫入是由T4和AR信號控制，T4是脈沖信號，實驗時將T4連至信號單元的TS4上。AR是電平控制信號（低電平有效），可用于實現(xiàn)帶進(jìn)位控制實驗，而T4脈沖是將本次運算的進(jìn)位結(jié)果鎖存到進(jìn)位鎖存器中。三、 實驗步驟及注意事項 1、按圖1-4連接實驗線路，仔細(xì)檢查無誤后，接通電源。（圖中箭頭表示需要接線的地方，接線總線和控制信號時喲啊注意高低位一一對應(yīng)，可用彩排線的顏色來區(qū)別）圖14 進(jìn)位控制實驗接線圖接到數(shù)據(jù)總線SW_GALU_GS3S2S1S0MCNLDDR2LDDR1T1T4T1T4信號單元算術(shù)邏輯單元開關(guān)單元輸出單元ALU_GS3S2S1S0MCNLDDR2LDDR1-ARARSW_G2

3、、進(jìn)位標(biāo)志清零。具體步驟如下： 實驗板中開關(guān)單元中的CLR開關(guān)為標(biāo)志位CY、ZI的清零開關(guān)，他為0時（開關(guān)向上為1，向下為0）是清零狀態(tài)，所以將此開關(guān)做101操作，即可使標(biāo)志位CY、ZI清零（清零后CY、ZI指示燈亮）。3、用輸入單元的二進(jìn)制數(shù)據(jù)開關(guān)向DR1存入11000001，向DR2存入01000011。具體步驟如下：首先使各個控制電平的初始狀態(tài)為：CLR=1,LDDR1=0,LDDR2=0, CLU_G=1,AR=1,SW_G=1,S3 S2 S1 S0 M CN=111111,并將控制臺單元的開關(guān)SP05打在“NORM”狀態(tài)，SP06打在“RUN”狀態(tài)，SP03打在“STEP”狀態(tài)，S

4、P04打在“RUN”狀態(tài)。然后按下圖所示步驟進(jìn)行。打開三態(tài)門數(shù)據(jù)開關(guān)（01000011）數(shù)據(jù)開關(guān)（11000001）寄存器DR1（11000001）寄存器DR2（01000011）LDDR1=1LDDR2=0T4=LDDR1=0LDDR2=1T4=SW_G=0 上面方括號中的控制電平變化按照從上到下的順序來進(jìn)行，其中T4的正脈沖是通過按動一次控制臺單元的觸動開關(guān)START來產(chǎn)生的。4、驗證帶進(jìn)位運算及進(jìn)位鎖存功能進(jìn)行帶進(jìn)位算術(shù)運算：前面的操作已經(jīng)向DR1、DR2置數(shù)，然后關(guān)閉數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門（SW_G=1）并使LDDR2=0，打開ALU輸出三態(tài)門(ALU_G=0)，使ALU單元的輸出結(jié)果進(jìn)入總線

5、，當(dāng)S3 S2 S1 S0 M CN的狀態(tài)為100101時，數(shù)據(jù)總線指示燈顯示的數(shù)據(jù)為DR1加DR2加當(dāng)前進(jìn)位標(biāo)志的到的結(jié)果。這個結(jié)果是否產(chǎn)生進(jìn)位，則要使AR=0，然后按動觸動開關(guān)START，若進(jìn)位標(biāo)志燈CY仍然亮，表示無進(jìn)位；若進(jìn)位標(biāo)志燈CY滅，表示有進(jìn)位。四、 實驗結(jié)果結(jié)果為：DR1為11000001，DR2為01000011，結(jié)果為00000100，CY滅,有進(jìn)位。五、 思考問題答案 1、74LS181能提高運算速度的原因是什么？答：74LS181能提高運算速度的原因是它內(nèi)部具有并行進(jìn)位邏輯。2、在定點二進(jìn)制運算器中，減法運算一般通過什么方式實現(xiàn)？ 答：在定點二進(jìn)制運算器中，減法運算一般通過補碼運算的二進(jìn)制加法器實現(xiàn)。六、 提問及問答1、為什么采用并行進(jìn)位能提高加法器的運算速度？答：串行進(jìn)位加法器中某位和數(shù)的形式，依賴于低位進(jìn)位信號的產(chǎn)生，而進(jìn)位信息是從低位元到高位逐位元產(chǎn)生的，高位求和處于等待進(jìn)位信號產(chǎn)生的狀態(tài)，這種等待耗去了一定時間。 并行進(jìn)位中，各位的