文章目录

运算器实验一、实验目的二、实验原理三、运算器功能编码四、实验内容任务一

算术运算任务二

完成算术、逻辑、移位运算实验熟悉ALU运算类型的控制位运用。

实验仪器JTHS-A

计算机组成原理同步互动教学系统

实验中所用的运算器数据通路如图2-4-1所示。

ALU运算器由CPLD描述。

运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别由4个74LS574锁存器锁存锁存器的输入端与数据总线相连准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据经2片74LS245三态门与数据总线相连。

图中AX、BX的写控制由O2~O0编码定义通过按【单拍】钮完成运算源的数据打入。

三、运算器功能编码

通过“I/O单元”二进制开关向寄存器AX和BX置数操作步骤如下

(2)字读操作运算寄存器AX和BX内容送总线其中FUN为运算器输出M为运算控制位1算术运算0逻辑运算

(3)字算术运算不带进位加

拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AL和BL置数操作步骤如下

(3)偶字节减法运算不带进位加

拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AX和BX置数操作步骤如下

(3)字逻辑运算

K13~K110010为逻辑与FUN及总线显示AX逻辑与BX的结果。

S0K15

K13~K110011为逻辑或FUN及总线显示AX逻辑或BX的结果。

2.字节逻辑运算

拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AL和BL置数具体操作步骤如下

①若运算控制位设为M

S00000则FAL即AL内容送到数据总线。

②若运算控制位设为M

(3)偶字节逻辑运算

K13~K110010为逻辑与FUN及总线显示AL逻辑与BL的结果。

S0K15

K13~K110011为逻辑或FUN及总线显示AL逻辑或BL的结果。

(4)奇字写操作置数操作

拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AH和BH置数操作步骤如下

关闭AH、BH写使能令K17K181按下流程分别读AH、BH。

①若运算控制位设为M

S00000则FAH即AH内容送到数据总线。

②若运算控制位设为M

(6)奇字节逻辑运算

K13~K110010为逻辑与FUN及总线显示AH逻辑与BH的结果。

S0K15

K13~K110011为逻辑或FUN及总线显示AH逻辑或BH的结果。

任务三

本示例以累加器AX为移位的源与目的寄存器也就是说移位是通过累加器AX实现的这种规范的设计理念使我们的运算器能够与通用计算机指令系统相吻合。

所谓循环移位就是指移位时数据的首尾相连进行移位即最高最低位的移出位又移入数据的最低最高位。

根据循环移位时进位位是否一起参加循环可将循环移位分为不带进位循环和带进位循环两类。

其中不带进位循环是指进位“CY”的内容不与数据部分一起循环移位也称小循环。

带进位循环是指进位

◆带进位循环左移各位按位左移最高位移入C中C中内容移入最低位。

◆带进位循环右各位按位右移最低位移入C中C中内容移入最高位。

循环移位一般用于实现循环式控制、高低字节的互换还可以用于实现多倍字长数据的算术移位或逻辑移位。

2.移位运算实例

③字移位完成上流程按下表改变S2K13-S0K11的状态再按【单拍】钮观察AX的移位变化。

④字节移位完成字移位后改变字长宽度令WK60然后根据下表设置S2K13、S0K11的电位再按【单拍】钮AX进入字节移位状态观察AL的移位变化。