华南理工大学实验报告模板

实验报告课程名称计算机组成与体系结构学生姓名张璐鹏学生学号201692450550学生专业网络工程开课学期:年月201710地点楼房；实验台号:实验日期与时间:评分:预习检查纪录:实验教师:实验一运算器组成实验

一、实验目的熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作

1.熟悉简单运算器的数据传送通路

2.验证运算器的算术逻辑功能

3.74LS181按给定数据，完成指定的算术、逻辑运算

4.

二、实验电路数据显示灯DBUS7A B—一一双端口通用寄存器堆RFRS1DBUSORD1ispLSI101ALU-BUS#三态门244-RSORDO——6——WR1,

一、--WRO三态门244------------数据开关SW7-SWOLDRiSW-BUS#T3-xT3ALU181Cn+4F7F6F5F4Cn F3F2F1F0S3图

3.1运算器实验电路ALU181Cn+4CnS2--图示出了本实验所用的运算器数据通路图参与运算的数据首先通过实

3.1SI—验台操作板上的八个二进制数据开关SO PSWM7-SW0来设置，然A7后A6输A5入A4到B7双B6端B5B口4通用寄存器堆A3RA2FA中l AOB3B2B1B0（）由一个实现，功能上相当于四个位通用寄存器，用于保存参与运算的数RF U54ispLSI10168据，运算后的结果也要送到中保存双端口寄存器堆模tts块的控制信号中，RF RSKB—sx用于选择从端DR1273DR2273RSO BLDDIULDDR口2（右端口）读出的通用寄存器，、用于选择从端口（左端口）读出的通用寄存器而、用于选择写RD1RDO AT2WRI WROTF入的通用寄存器是写入控制信号，当时，数据总线上的数据在写入由、LDRi LDRi=l DBUST3WRI指定的通用寄存器的、端口分别与操作数暂存器、相连；另外，的端口WRO RFA BDR1DR2RF B通过一个三态门连接到数据总线上，因而中的数据可以直接通过端口送到上DBUS RFB DBUS（）和（）各由片构成,用于暂存参与运算的数据接的DR1U47DR2U48174LS273DR1ALU A输入端口，接的输入端口（）由两片构成，的输出通过一DR2ALU BALU U31U3574LS181ALU个三态门（）发送到数据总线上74LS244DBUS实验台上的八个发光二极管显示灯接在上，可以显示输入数据或运算结果DBUS7-DBUS0DBUS另有一个指示灯显示运算器进位标志信号状态C图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号，其中、、、、、、、、S3S2SI SOM Cn#LDDR1LDDR

2、、、、、、、、都是电位信号，在本次实验ALU_BUS#SW_BUS#LDRi RSIRSO RD1RDO WRIWRO#n中用拨动开关来模拟；、为时序脉冲信号，印制板上已连接到实验台的时序电路实KO—K15T2T3验中进行单拍操作，每次只产生一组、、、时序脉冲,需将实验台上的、开关进行正Tl T2T3T4DP DB确设置将开关置开关置每按一次按钮，则顺序产生、、、一组单脉冲DP1,DB0,QD TlT2T3T4

三、实验设备计算机组成实验系统台

1.TEC-51逻辑测试笔一支（在实验台上）

2.TEC-5双踪示波器一台（公用）

3.万用表一只（公用）

4.

四、实验任务按图所示，将运算器模块与实验台操作板上的线路进行连接由于运算器模块内部的连线

1.

3.1已由印制板连好，故接线任务仅仅是完成数据开关、控制信号模拟开关、与运算器模块的外部连线注意为了建立清楚的整机概念，培养严谨的科研能力，手工连线是绝对必要的用开关向通用寄存器堆内的寄存器置数然后读出的内容，

2.SW7—SW0RF RO—R3R0—R3在数据总线上显示出来（假定令）DBUS R0=34H,R1=21H,R2=52H,R3=65H验证的正逻辑算术、逻辑运算功能

3.ALU令在和两种情况下，令的值从DR1=55H,DR2=0AAH,Cn#=l M=0M=1S3—SO0000B变到列表表示出实验结果实验结果包含进位进位由指示灯显示注意进位是1111B,C,C C运算器最高位进位的反，即有进位为无进位为ALU Cn+4#1,0

五、实验要求做好实验预习，掌握运算器的数据传输通路及其功能特性，并熟悉本实验中所用的模拟开关的

1.作用和使用方法写出实验报告，内容是

2.实验目的及实验预习（包括接线、步骤及每步开关设置）1按实验任务的要求，列表表示出实验结果23按实验任务的要求,在表中填写各控制信号模拟开关值，以及运算结果值34

六、实验预习和实验结果

1.任务2,将数字写入读出通用寄存器堆，步骤如下:将所有开关按照如下所示的方式连接好SW BUS数据通路WRO WR1RSO RS1RS_BUS#LDRi#K0K1K2K3K4K5K6电平开关2将数字将34H,21H,52H,65H分别写入RO,RI,R2,R3其中以R0为例子，其余只要改变WRO和WR1的值就可以写入操作首先将DP=1,DB=O；1置KO WRO=0,KI WRI=0,K4SW_BUS#=0,K5RS_BUS#=1,K6LDRi=l,SW7-SW0=34H.在DBUS上将观察到DBUS=34H.按QD按钮，将34H写入RO.2其余操作同上,只是改变KOWR同=1,K1WR1=O,SW7-SW0=21H.3其余操作同上,只是改变KOWR同=0,K1WR1=1,SW7-SWO=52H.4其余操作同上,只是改变KOWRO=1,K1WR1=1,SW7-SW0=65H.3将数字从RO,RI,R2,R3中读出，并且在DBUS上显示出来⑴置K2RS0=0,K3RS1=O,K4SW_BUS#=1,K5RS_BUS#=0,K6LDRi=

0.在DBUS上将观察到DBUS=34H.2其余操作同上，只是改变K2RSO=1,K3RS1=O,在DBUS上将观察到DBUS=21II.3其余操作同上，只是改变K2RSO=O,K3RS1=1,在DBUS上将观察到DBUS=52H.4其余操作同上，只是改变K2RS同=1,K3RS1=1,在DBUS上将观察到DBUS=65H.2实验任务3的实验步骤和实验结果如下:

1.置DP=1,DB=0,编程开关拨到正常位置接线图如下数据通路WR0WR1RD0RD1RS0RS1LDRi电平开关K0K1K2K3K4K5K6数据通路LDDR1LDDR2S0S1S2S3M电平开关K7K7K8K9K10K11K12ALU_BUS#SW_BUS#数据通路K13K14电平开关数据通路的信号Cn#接VCCo

1.打开电源以下2条是向R0写入55H,向R1写入0AAH

2.置K0WR0=0,K1WR1=O,K6LDRi=l,K13ALU_BUS#=1,K14SW_BUS#=0o置SW7-SW0为55H,按QD按钮，将55H写入RO

3.置K0WR0=l,KI WRI=0,K6LDRi=l,K13ALU_BUS#=1,K14SW_BUS#=0o置SW7-SW0为OAAH,按QD按钮，将OAAH写入RI以下1条是将R0写入DR1,将R1写入DR2o

4.置K2RD0=0,K3RD1=O,K4RSO=1,K5RS1=O,K6LDRi=0,K7LDDR1和LDDR2=1按QD按钮,将RO写入DR1,将RI写入DR2这时DR1=55H,DR2=0AAHo以下2条是M=H时进行逻辑运算

5.置K6LDRi=l,K7LDR1和LDR2=0,K8S0=0,K9S1=O,K10S2=0,KllS3=0,K12M=1,K13ALU_BUS#=0,K14SW_BUS#=1在数据总线DBUS上观察到逻辑运算结O果OAAH按QD按钮，观察到进位C为

06.其他开关设置都不变,只改变K8S

0、K9S1K10S2K11S3的设置，观察其他15种逻辑运算结果，并按QD按钮，观察进位C以下2条是M=L时进行算术运算

7.置K6LDRi=l,K7LDR1和LDR2=1,K8S0=0,K9S1=O,K10S2=0,KllS3=0,K12M=0,K13ALU_BUS#=0,K14SW_BUS#=lo在数据总线DBUS上观察到算术运算结果为55H按QD按钮，观察到进位C为

08.其他开关设置都不变,只改变K8S

0、K9S

1、K10S2KU S3的设置,观察其他15种算术运算结果，并按QD按钮，观察进位C实验结果如下表

3.2实验任务3实验结果DR1=55H,DR2=0AAH工作方式输入选择逻辑运算M=H,算术运算M=L,Cn#=lS3S2S1Cn#=lS0运算结果进位C运算结果进位C000AAH055H0000000H0FFH01001AAH055H0000100H0FFH01010FFH0AAH0001055H054H11011FFH0AAH0001155H0541111100AAH055H00100OOH0FFH01101AAH055H00101OOH0FFH01110FFH0AAH0011055H054H11111FFH0AAH0011155H054H11。