华南理工大学实验报告模板

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1、-实 验 报 告课程名称：计算机组成与体系构造学生*：璐鹏学生*：0学生专业：网络工程开课学期：2021年10月. z.-. z.-实验一 运算器组成实验地 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：一、实验目的1熟悉双端口通用存放器堆的读写操作。2熟悉简单运算器的数据传送通路。3验证运算器74LS181的算术逻辑功能。4按给定数据，完成指定的算术、逻辑运算。二、实验电路图3.1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验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置，然后输入到双端口通用存放器堆RF中。RF(U54)由一个ispLSI101

2、6实现，功能上相当于四个8位通用存放器，用于保存参与运算的数据，运算后的结果也要送到RF中保存。双端口存放器堆模块的控制信号中，RS1、RS0用于选择从B端口右端口读出的通用存放器，RD1、RD0用于选择从A端口左端口读出的通用存放器。而WR1、WR0用于选择写入的通用存放器。LDRi是写入控制信号，当LDRi1时，数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用存放器。RF的A、B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连；另外，RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上，因而RF中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。DR1(U47)和DR2(U48)各由1片74LS2

3、73构成，用于暂存参与运算的数据。DR1接ALU的A输入端口，DR2接ALU的B输入端口。ALU(U31、U35)由两片74LS181构成，ALU的输出通过一个三态门74LS244发送到数据总线DBUS上。实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS上，可以显示输入数据或运算结果。另有一个指示灯C显示运算器进位标志信号状态。图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号，其中S3、S2、S1、S0、M、*、LDDR1、LDDR2、ALU_BUS*、SW_BUS*、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0都是电位信号，在本次实验中用拨动开关K0K15来模拟；T2、T

4、3为时序脉冲信号，印制板上已连接到实验台的时序电路。实验中进展单拍操作，每次只产生一组T1、T2、T3、T4时序脉冲，需将实验台上的DP、DB开关进展正确设置。将DP开关置1，DB开关置0，每按一次QD按钮，则顺序产生T1、T2、T3、T4一组单脉冲。三、实验设备1. TEC-5计算机组成实验系统1台2. 逻辑测试笔一支在TEC-5实验台上3. 双踪示波器一台公用4. 万用表一只公用四、实验任务1. 按图3.1所示，将运算器模块与实验台操作板上的线路进展连接。由于运算器模块部的连线已由印制板连好，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

5、念，培养谨的科研能力，手工连线是绝对必要的。2. 用开关SW7SW0向通用存放器堆RF的R0R3存放器置数。然后读出R0R3的容，在数据总线DBUS上显示出来。假定令R0=34H，R1=21H，R2=52H，R3=65H3. 验证ALU的正逻辑算术、逻辑运算功能。令DR1=55H，DR2=0AAH，*=1。在M=0和M=1两种情况下，令S3S0的值从0000B变到1111B，列表表示出实验结果。实验结果包含进位C，进位C由指示灯显示。注意：进位C是运算器ALU最高位进位+4*的反，即有进位为1，无进位为0。五、实验要求1. 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

6、的模拟开关的作用和使用法。2. 写出实验报告，容是：(1) 实验目的及实验预习包括接线、步骤及每步开关设置。(2) 按实验任务3的要求，列表表示出实验结果。(3) 按实验任务4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。六、实验预习和实验结果1.任务2，将数字写入读出通用存放器堆，步骤如下：将所有开关按照如下所示的式连接好数据通路WR0WR1RS0RS1SW_BUS*RS_BUS*LDRi电平开关K0K1K2K3K4K5K62将数字将34H,21H,52H,65H分别写入R0,R1,R2,R3其中以R0为例子，其余只要改变WR0和WR1的值就可以写入操作首先将DP=1，DB=0；1

7、置K0(WR0)=0, K1(WR1)=0, K4(SW_BUS*)=0, K5(RS_BUS*)=1, K6(LDRi)=1, SW7-SW0=34H.在DBUS上将观察到DBUS=34H.按QD按钮,将34H写入R0.2其余操作同上，只是改变K0(WR0)=1, K1(WR1)=0，SW7-SW0=21H.3其余操作同上，只是改变K0(WR0)=0, K1(WR1)=1，SW7-SW0=52H.4其余操作同上，只是改变K0(WR0)=1, K1(WR1)=1，SW7-SW0=65H.3将数字从R0，R1，R2，R3中读出，并且在DBUS上显示出来。(1)置K2(RS0)=0, K3(RS1

8、)=0, K4(SW_BUS*)=1, K5(RS_BUS*)=0, K6(LDRi)=0.在DBUS上将观察到DBUS=34H. 2其余操作同上，只是改变K2(RS0)=1, K3(RS1)=0，在DBUS上将观察到DBUS=21H. 3其余操作同上，只是改变K2(RS0)=0, K3(RS1)=1，在DBUS上将观察到DBUS=52H.4其余操作同上，只是改变K2(RS0)=1, K3(RS1)=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

9、关K0K1K2K3K4K5K6数据通路LDDR1LDDR2S0S1S2S3M电平开关K7K7K8K9K10K11K12数据通路ALU_BUS*SW_BUS*电平开关K13K14数据通路的信号*接VCC。1 翻开电源以下2条是向R0写入55H，向R1写入0AAH。2 置K0(WR0)=0，K1(WR1)=0，K6(LDRi)=1， K13(ALU_BUS*)=1，K14(SW_BUS*)=0。置SW7-SW0为55H，按QD按钮，将55H写入R0。3 置K0(WR0)=1，K1(WR1)=0，K6(LDRi)=1， K13(ALU_BUS*)=1，K14(SW_BUS*)=0。置SW7-SW0为

10、0AAH，按QD按钮，将0AAH写入R1。以下1条是将R0写入DR1，将R1写入DR2。4 置K2(RD0)=0，K3(RD1)=0，K4(RS0)=1，K5(RS1)=0，K6(LDRi)=0，K7(LDDR1和LDDR2)=1。按QD按钮，将R0写入DR1，将R1写入DR2。这时DR1=55H，DR2=0AAH。以下2条是M=H时进展逻辑运算。5 置K6(LDRi)=1，K7(LDR1和LDR2)=0，K8(S0)=0，K9(S1)=0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，K12(M)=1，K13(ALU_BUS*)=0，K14(SW_BUS*)=1。在数据总线DBUS上观察到逻辑运算

11、结果0AAH。按QD按钮，观察到进位C为0。6 其他开关设置都不变，只改变K8(S0)、K9(S1)、K10(S2)、K11(S3)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时进展算术运算。7 置K6(LDRi)=1，K7(LDR1和LDR2)=1，K8(S0)=0，K9(S1)=0，K10(S2)=0，K11(S3)=0，K12(M)=0，K13(ALU_BUS*)=0，K14(SW_BUS*)=1。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0。8 其他开关设置都不变，只改变K8(S0)、K9(S1)、K10(S2)、K11

12、(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)工作式输入选择S3 S2 S1 S0逻辑运算M=H,*=1算术运算M=L,*=1运算结果进位C运算结果进位C0 0 0 0AAH055H00 0 0 100H0FFH00 0 1 0AAH055H00 0 1 100H0FFH00 1 0 0FFH0AAH00 1 0 155H054H10 1 1 0FFH0AAH00 1 1 155H054H11 0 0 0AAH055H01 0 0 100H0FFH01 0 1 0AAH055H01 0 1 100H0FFH01 1 0 0FFH0AAH01 1 0 155H054H11 1 1 0FFH0AAH01 1 1 155H054H1教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。. z.