計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課 程 名 稱： 計(jì)算機(jī)組成原理 系 別： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 成 績(jī)： 指 導(dǎo) 教 師： 開 課 時(shí) 間：2013-2014學(xué)年第二學(xué)期實(shí)驗(yàn)一一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過仿真軟件驗(yàn)證真值轉(zhuǎn)化為原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼，補(bǔ)碼加減交替除法運(yùn)算規(guī)則，補(bǔ)碼兩位乘法運(yùn)算，補(bǔ)碼一位乘法運(yùn)算，乘法原碼兩位運(yùn)算，乘法原碼一位運(yùn)算，原碼加減交替除法運(yùn)算，補(bǔ)碼加減法運(yùn)算。2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備電腦，仿真軟件3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）真值轉(zhuǎn)化為原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼A.原碼1.如果真值是正數(shù)，原碼的最高位為“0”，其余各位與真值的對(duì)應(yīng)位相同；2.如果真值是負(fù)數(shù)，原碼的最高位為“1

2、”，其余各位與真值的對(duì)應(yīng)位相同；3.如果真值是“0”，原碼有兩種表示法，即0000或1000，分別表示+0或-0；4.因此原碼的數(shù)值位表示數(shù)值的絕對(duì)值，而符號(hào)位分別用0和1表示數(shù)值的正和負(fù)。5.綜上所述，如果把原碼看成無符號(hào)整數(shù)，則真值到原碼的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：當(dāng)x0時(shí)，x原=x;當(dāng)x0時(shí)，x原=2(n-1)-x或2(n-1)+|x|,“”表示指數(shù)。 B反碼1.如果真值是正數(shù)，反碼的最高位為“0”，其余各位與真值的對(duì)應(yīng)位相同；2.如果真值是負(fù)數(shù)，反碼的最高位為“1”，其余各位將真值的各位取反；3.如果真值是“0”，反碼有兩種表示法，即0000或1111，分別表示+0或-0；4.綜上所述，如果把反碼看

3、成無符號(hào)整數(shù)，則真值到反碼的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：當(dāng)x0時(shí)，x反=x;當(dāng)x0時(shí)，x反=2(n)+x-1（模2n）,“”表示指數(shù)。C補(bǔ)碼1.如果真值是正數(shù)，補(bǔ)碼的最高位為“0”，其余各位與真值的對(duì)應(yīng)位相同；2.如果真值是負(fù)數(shù)，補(bǔ)碼的最高位為“1”，其余各位將真值的各位取反，末位加1；3.如果真值是“0”，補(bǔ)碼表示法是唯一的，即0000，在補(bǔ)中1000表示-1，最高位既表示符號(hào)為負(fù)數(shù)，也表示數(shù)值1，不能表示-0；4.負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的另一種求法是，最高位（符號(hào)位）為“1”，從真值的低位向高位數(shù)第一個(gè)1以及其右邊的各位保持不變，而其左邊的各位按位取反，即可得到補(bǔ)碼的數(shù)值位。5.綜上所述，如果把補(bǔ)碼看成無符號(hào)整數(shù)，則真

4、值到補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換規(guī)則是： x補(bǔ)=2(n)+x（模2n）,“”表示指數(shù)。D移碼1.如果真值是正數(shù)，移碼的最高位為“1”，其余各位與真值的對(duì)應(yīng)位相同；2.如果真值是負(fù)數(shù)，移碼的最高位為“0”，其余各位將真值的各位取反，末位加1；3.如果真值是“0”，移碼表示法是唯一的，即1000；4.不難看出，移碼與補(bǔ)碼相比，數(shù)值位完全相同，而符號(hào)位相反。兩者的轉(zhuǎn)換非常容易。5.移碼只用來表示浮點(diǎn)數(shù)中的階碼，不存在定點(diǎn)小數(shù)格式。6.綜上所述，如果把移碼看成無符號(hào)整數(shù)，則真值到移碼的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：x移=2(n-1)+x（模2n）,“”表示指數(shù)。（2） 補(bǔ)碼加減交替除法運(yùn)算規(guī)則（3）補(bǔ)碼兩位乘法運(yùn)算1.乘數(shù)最低位的后面增

5、加一個(gè)附加位，初值為0。在運(yùn)算過程中，和乘數(shù)一起做右移。2.為防止溢出，設(shè)三個(gè)符號(hào)位，在運(yùn)算過程中，最高位才表示真正的符號(hào)。3.每一步加的值取決于移位后的乘數(shù)寄存器的最低兩位和附加位的值。（4）補(bǔ)碼一位乘法運(yùn)算1.乘數(shù)和被乘數(shù)都以補(bǔ)碼表示（本程序允許數(shù)值位4位，符號(hào)位一位），運(yùn)算結(jié)果也是補(bǔ)碼。運(yùn)算過程中，為防止溢出，加法器需使用兩位符號(hào)位。2.乘數(shù)最低位后增加一位附加位，初值為0，以后和乘數(shù)寄存器聯(lián)合移位。3.右移按補(bǔ)碼規(guī)則進(jìn)行，即符號(hào)位復(fù)制。(5)、法原碼兩位運(yùn)算1.本程序允許進(jìn)行單字節(jié)(8位二進(jìn)制)原碼(含一位符號(hào)位)的數(shù)值部分兩位乘法運(yùn)算,因此數(shù)值位只有7位。2.由于原碼兩位乘法運(yùn)算中,

6、可能需要進(jìn)行加2|X|以及減|X|的運(yùn)算,所以實(shí)際上需要用補(bǔ)碼加減運(yùn)算,為了不發(fā)生溢出,在加法器中含有三個(gè)符號(hào)位;對(duì)于加正數(shù),高位補(bǔ)0,而減|X|則變?yōu)榧?|X|的補(bǔ)碼;部分積右移時(shí),如果最高位為0,則高位補(bǔ)0,如果最高位為1,則高位補(bǔ)1。3.由于乘數(shù)和被乘數(shù)的數(shù)值部分只有7位,故乘積的數(shù)值部分只有14位。（6）乘法原碼一位運(yùn)算1.根據(jù)乘數(shù)寄存器的最低位決定將部分積加被乘數(shù)還是加零；2.將進(jìn)位位、部分積和乘數(shù)寄存器聯(lián)合右移一位；3.計(jì)數(shù)器減1。如果計(jì)數(shù)器的值不為零，重復(fù)13步。（7）原碼加減交替除法運(yùn)算1.被除數(shù)的數(shù)值部分如果大于或等于除數(shù)的數(shù)值部分，則發(fā)生溢出。2.若余數(shù)0，上商“1”，余數(shù)

7、左移一位，減除數(shù)的絕對(duì)值，即加除數(shù)的絕對(duì)值的相反數(shù)的補(bǔ)碼。3.若余數(shù)0，上商“0”，余數(shù)左移一位，加除數(shù)的絕對(duì)值。4.本程序要求被除數(shù)的數(shù)值部分8位，符號(hào)一位，共9位，除數(shù)的數(shù)值部分4位，符號(hào)一位，共5位。（8）補(bǔ)碼加減法運(yùn)算1.輸入兩個(gè)整數(shù)加數(shù)的真值（可帶+、-號(hào)的十進(jìn)制數(shù)，例如5，+3，-7等）；2.按等于號(hào)即可得到計(jì)算結(jié)果。3.由于本例采用四位二進(jìn)制數(shù)表示的補(bǔ)碼，可表示的整數(shù)范圍為-8+7，如果操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果超出該范圍，運(yùn)算將出錯(cuò)。4.如果加數(shù)為負(fù)數(shù)，就相當(dāng)于被加數(shù)減去該數(shù)的絕對(duì)值，因此相當(dāng)于做減法。反過來說，做減法，實(shí)際上就是被減數(shù)的補(bǔ)碼加上減數(shù)的相反數(shù)的補(bǔ)碼。而求一個(gè)數(shù)的相反數(shù)的補(bǔ)

8、碼的規(guī)則是將該數(shù)的補(bǔ)碼連同符號(hào)位按位取反，末位加1。5.如果兩個(gè)操作數(shù)沒有超出補(bǔ)碼的表示范圍，而運(yùn)算結(jié)果超出補(bǔ)碼的表示范圍，稱為“溢出”，結(jié)果大于補(bǔ)碼的表示范圍的上限，稱為“上溢”；結(jié)果小于補(bǔ)碼的表示范圍的上限，稱為“下溢”。6.通常有兩種判斷溢出的方法，一是雙符號(hào)位法，即兩個(gè)操作數(shù)以及結(jié)果均用兩個(gè)符號(hào)位（變形補(bǔ)碼），如果結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位一致，表示沒有溢出，如果不一致，表示溢出。最高的一位始終表示運(yùn)算結(jié)果的正確的符號(hào)：0為正（或上溢），1為負(fù)（或下溢）。第二種方法是采用單符號(hào)位運(yùn)算，但根據(jù)符號(hào)位和最高有效位產(chǎn)生的進(jìn)位是否相同而判定是否溢出：如果兩進(jìn)位位相同，無溢出；不同則表明溢出。當(dāng)溢出時(shí)，符

9、號(hào)位進(jìn)位為0，表示上溢；為1表示下溢。一 結(jié)果單步執(zhí)行了原碼、反碼、補(bǔ)碼運(yùn)行的具體過程,更形象的了解了各種運(yùn)算的執(zhí)行過程與原理，是我們?cè)谟?jì)算時(shí)有了更深的理解。二 總體使我們將理論與實(shí)踐相結(jié)合，分步實(shí)現(xiàn)的過程使我們更加清晰地了解觸發(fā)器工作的每個(gè)步驟、過程。實(shí)驗(yàn)二一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)匯編語言的初次編譯。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備電腦， dos ， masm三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 匯編上機(jī)步驟建立匯編語言的工作環(huán)境調(diào)用編輯程序EDIT建立匯編語言源程序（ASM文件）調(diào)用匯編程序MASM（或ASM）產(chǎn)生目標(biāo)文件（OBJ文件）調(diào)用連接程序LINK產(chǎn)生執(zhí)行文件（EXE文件）程序的執(zhí)行調(diào)試程序DEBUG 2、字符串的顯示并傳送1）、代碼

10、：2） 、調(diào)試3、判斷十個(gè)數(shù)正數(shù)，負(fù)數(shù)，零的個(gè)數(shù)1）、代碼2） 、調(diào)試過程四、實(shí)驗(yàn)心得初步接觸了匯編程序語言的編譯環(huán)境，第一次我們只是照著老師給的代碼進(jìn)行練習(xí)，跟著老師的步驟進(jìn)行模仿，以后我們需要更加熟悉這個(gè)系統(tǒng)，要能夠?qū)W以致用。雖然剛開始我們的熟練程度不夠，但是只要多加練習(xí)，對(duì)指令熟練掌握，我們運(yùn)用這個(gè)會(huì)變得得心應(yīng)手。實(shí)驗(yàn)三 存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)原理 主存儲(chǔ)器單元電路主要用于存放實(shí)驗(yàn)機(jī)的機(jī)器指令，如圖 1-1所示，它的數(shù)據(jù)總線掛在外部數(shù)據(jù)總線 EXD0EXD7 上；它的地址總線由地址寄存器單元電路中的地址寄存器

11、74LS273（U37）給出，地址值由 8個(gè) LED燈 LAD0LAD7顯示，高電平亮，低電平滅；在手動(dòng)方式下，輸入數(shù)據(jù)由 8位數(shù)據(jù)開關(guān) KD0KD7提供，并經(jīng)一三態(tài)門 74LS245（U51）連至外部數(shù)據(jù)總線 EXD0EXD7，實(shí)驗(yàn)時(shí)將外部數(shù)據(jù)總線 EXD0EXD7用 8芯排線連到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線 BUSD0BUSD7，分時(shí)給出地址和數(shù)據(jù)。它的讀信號(hào)直接接地；它的寫信號(hào)和片選信號(hào)由寫入方式確定。該存儲(chǔ)器中機(jī)器指令的讀寫分手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。手動(dòng)方式下 ，寫信號(hào)由 W/R 提供，片選信號(hào)由 CE提供；自動(dòng)方式下，寫信號(hào)由控制 CPU的 P1.2提供，片選信號(hào)由控制 CPU的 P1.1提供。圖 1-

12、1 靜態(tài) RAM 6264的電路由于地址寄存器為 8位，故接入 6264的地址為 A0A7，而高 4位 A8A12接地，所以其實(shí)際使用容量為 256 字節(jié)。6264 有四個(gè)控制線：CS1 第一片選線、CS2 第二片選線、OE讀線、WE寫線。其功能如表 1-1所示。CS1片選線由 CE控制（對(duì)應(yīng)開關(guān) CE）、OE讀線直接接地、WE寫線由 W/R控制（對(duì)應(yīng)開關(guān) WE）、CS2直接接+5V。圖中信號(hào)線 LDAR由開關(guān) LDAR提供，手動(dòng)方式實(shí)驗(yàn)時(shí)，跳線器 LDAR撥在左邊，脈沖信號(hào) T3由實(shí)驗(yàn)機(jī)上時(shí)序電路模塊 TS3提供，實(shí)驗(yàn)時(shí)只需將 J22跳線器連上即可，T3的脈沖寬度可調(diào)。2、實(shí)驗(yàn)接線 MBUS

13、連 BUS2； EXJ1連 BUS3； 跳線器 J22的 T3連 TS3； 跳線器 J16的 SP連 H23；表 1-1 靜態(tài) RAM 6264的功能表 跳線器 SWB、CE、WE、LDAR撥在左邊（手動(dòng)位置）。3、實(shí)驗(yàn)步驟 連接實(shí)驗(yàn)線路，仔細(xì)查線無誤后接通電源。 形成時(shí)鐘脈沖信號(hào) T3，方法如下：在時(shí)序電路模塊中有兩個(gè)二進(jìn)制開關(guān)"運(yùn)行控制"和"運(yùn)行方式"。將"運(yùn)行控制開關(guān)置為"運(yùn)行"狀態(tài)、"運(yùn)行方式"開關(guān)置為"連續(xù)"狀態(tài)時(shí)，按動(dòng)"運(yùn)行啟動(dòng)"開關(guān)，則 T3 有連續(xù)的

14、方波信號(hào)輸出，此時(shí)調(diào)節(jié)電位器 W1，用示波器觀察，使 T3輸出實(shí)驗(yàn)要求的脈沖信號(hào)；本實(shí)驗(yàn)中"運(yùn)行方式"開關(guān)置為"單步"狀態(tài)，每按動(dòng)一次"啟動(dòng)運(yùn)行"開關(guān)，則 T3輸出一個(gè)正單脈沖，其脈沖寬度與連續(xù)方式相同。 給存儲(chǔ)器的 00地址單元中寫入數(shù)據(jù) 11，具體操作步驟如下：如果要對(duì)其它地址單元寫入內(nèi)容，方法同上，只是輸入的地址和內(nèi)容不同。 讀出剛才寫入 00地址單元的內(nèi)容，觀察內(nèi)容是否與寫入的一致。具體操作步驟如下3、 調(diào)試過程三 結(jié)果完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按照要求驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)四 總結(jié) 在這次的實(shí)驗(yàn)中我們首次用到了試驗(yàn)箱，這要求我們學(xué)會(huì)連線，在眾多

15、接口中找到需要的接口就要求我們有足夠的耐心，也更要細(xì)心。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容雖然不多，但是在過程中我加深了對(duì)靜態(tài)存儲(chǔ)的理解。實(shí)驗(yàn)四 運(yùn)算器算術(shù)邏輯運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181） 的工作原理。 2. 掌握模型機(jī)運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通路組成原理。 3. 驗(yàn)證74LS181的組合功能。 4. 按給定數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的算術(shù)邏輯運(yùn)算。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 實(shí)驗(yàn)原理運(yùn)算器由兩片74181以并/串形式構(gòu)成8位字長(zhǎng)的ALU。運(yùn)算器的輸出經(jīng)過一個(gè)三態(tài)門(74245)和數(shù)據(jù)總線相連，運(yùn)算器的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別由兩個(gè)鎖存器(74373)鎖存，鎖存器的輸入連接至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)INPU

16、T DEVICE用來給出參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過一個(gè)三態(tài)門(74245)和數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)顯示燈“BUS UNIT”已和數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)據(jù)總線內(nèi)容。 圖中已將用戶需要連接的控制信號(hào)用圓圈標(biāo)明(其他實(shí)驗(yàn)相同，不再說明)，其中除T4 為脈沖信號(hào)，其它均為電平信號(hào)。由于實(shí)驗(yàn)電路中的時(shí)序信號(hào)均已連至W/R UNIT的相應(yīng)時(shí)序信號(hào)引出端，因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需將W/R UNIT的T4接至STATE UNIT的微動(dòng)開關(guān)KK2的輸出端，按動(dòng)微動(dòng)開關(guān)，即可獲得實(shí)驗(yàn)所需的單脈沖，而S3，S2，S1，S0，Cn，LDDR1，LDDR2，ALU-B，SW-B各電平控制信號(hào)用SWITCH UNIT中的二進(jìn)制

17、數(shù)據(jù)開關(guān)來模擬，其中Cn，ALU-B，SW-B為低電平控制有效，LDDR1，LDDR2為高電平有效。 74LS181芯片外特性 74LS181功能表 運(yùn)算器數(shù)據(jù)通路圖 運(yùn)算器數(shù)據(jù)通路圖（簡(jiǎn)化版）2、實(shí)驗(yàn)接線1）ALUBUS連EXJ32) ALU01連BUS13) SJ2連UJ24) 跳線器J23上T4連SD5) LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四個(gè)跳線器撥在左邊6) AR跳線器撥在左邊，同時(shí)開關(guān)AR撥在“1”電平3、實(shí)驗(yàn)步驟（1）連接線路，仔細(xì)檢查核對(duì)后接通電源。（2）用二進(jìn)制數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7向DR1和DR2寄存器置入8位運(yùn)算數(shù)據(jù)。u 調(diào)撥8位數(shù)據(jù)開關(guān)KD0-KD7為（35H）

18、，準(zhǔn)備向DR1送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。u 數(shù)據(jù)輸出三態(tài)緩沖器門控信號(hào)ALUB=1（關(guān)閉）。u 數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器門控信號(hào) SWB=0（打開）。u 數(shù)據(jù)鎖存DRi控制信號(hào)LDDR1=1（打開），同時(shí)，LDDR2=0（關(guān)閉）。u 打入脈沖信號(hào)T4 ，將數(shù)據(jù)65H置入DR1。u 重復(fù)步驟1-5，同理將數(shù)據(jù)A7H置入DR2。（3）檢驗(yàn)DR1和DR2置入的數(shù)據(jù)是否正確。l 數(shù)據(jù)輸出三態(tài)緩沖器門控信號(hào)ALUB=0（打開）；l 數(shù)據(jù)輸入三態(tài)緩沖器門控信號(hào)SWB=1（關(guān)閉）；l 數(shù)據(jù)鎖存DRi控制信號(hào)LDDR1、LDDR2=0（關(guān)閉）l 設(shè)置開關(guān)M 、開關(guān)S3、S2、S1、S0 相應(yīng)值n 如M=1，S3、S2、S1、S

19、0=1111，驗(yàn)證8位數(shù)據(jù) DR1；S3、S2、S1、S0=1010驗(yàn)證8位數(shù)據(jù)DR2。 （4）驗(yàn)證74LS181的算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能。三、調(diào)試過程四、調(diào)試結(jié)果驗(yàn)證結(jié)果為如圖5、 總結(jié) 通過本次實(shí)驗(yàn)讓我對(duì)算術(shù)邏輯運(yùn)算器單元ALU（74LS181）的工作原理和簡(jiǎn)單運(yùn)算器以及模型機(jī)運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳送通路組成原理有了些了解，讓我們通過直觀的方式看到了算術(shù)邏輯運(yùn)算的過程。實(shí)驗(yàn)五 帶進(jìn)位控制8位算數(shù)邏輯運(yùn)算一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、驗(yàn)證帶進(jìn)位控制的算術(shù)邏輯運(yùn)算發(fā)生器的功能。2、按指定數(shù)據(jù)完成幾種指定的算術(shù)運(yùn)算。 二. 實(shí)驗(yàn)原理 帶進(jìn)位控制運(yùn)算器的實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，在實(shí)驗(yàn)（1）的基礎(chǔ)上增加進(jìn)位控制部分，其中高位74

20、LS181（U31）的進(jìn)位CN4通過門UN4E、UN2C、UN3B進(jìn)入U(xiǎn)N5B的輸入端D，其寫入脈沖由T4和AR信號(hào)控制，T4是脈沖信號(hào)，在手動(dòng)方式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需將跳線器J23上T4與手動(dòng)脈沖發(fā)生開關(guān)的輸出端SD相連，按動(dòng)手動(dòng)脈沖開關(guān)，即可獲得實(shí)驗(yàn)所需的單脈沖。AR是電平控制信號(hào)（低電平有效），可用于實(shí)現(xiàn)帶進(jìn)位控制實(shí)驗(yàn)。從圖中可以看出，AR必須為“0電平，D型觸發(fā)器74LS74（UN5B）的時(shí)鐘端CLK才有脈沖信號(hào)輸入。才可以將本次運(yùn)算的進(jìn)位結(jié)果CY鎖存到進(jìn)位鎖存器74LS74(UN5B)中。三. 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）仔細(xì)查線無誤后，接通電源。 （2）用二進(jìn)制數(shù)碼開關(guān)KDOKD7向DRl和DR

21、2 寄存器置數(shù)，方法：關(guān)閉ALU輸出三態(tài)門ALUB=1，開啟輸入三態(tài)門SWB=0，輸入脈沖T4按手動(dòng)脈沖發(fā)生按鈕產(chǎn)生。如果選擇參與操作的兩個(gè)數(shù)據(jù)分別為55H、AAH，將這兩個(gè)數(shù)存入DR1和DR2的具體操作步驟如下：（3）開關(guān)ALUB=0，開啟輸出三態(tài)門，開關(guān)SWB=1，關(guān)閉輸入三態(tài)門，同時(shí)讓 LDDR1=0，LDDR2=0。（4）如果原來有進(jìn)位，CY=1，進(jìn)位燈亮，但需要清零進(jìn)位標(biāo)志時(shí)，具體操作方 法如下：u ?S3、S2、S1、S0、M的狀態(tài)置為0 0 0 0 0，AR信號(hào)置為“0”電平 （清零操作時(shí)DRl寄存器中的數(shù)應(yīng)不等于FF）。 ?u 按動(dòng)手動(dòng)脈沖發(fā)生開關(guān)，CY=0，即清進(jìn)位標(biāo)志。 注

22、：進(jìn)位標(biāo)志指示燈CY亮?xí)r表示進(jìn)位標(biāo)志為“1”，有進(jìn)位；進(jìn)位標(biāo)志指示燈CY滅時(shí)，表示進(jìn)位位為“0”，無進(jìn)位。 （5） 驗(yàn)證帶進(jìn)位運(yùn)算及進(jìn)位鎖存功能 這里有兩種情況： l 進(jìn)位標(biāo)志已清零，即CY=0，進(jìn)位燈滅。 ?² 使開關(guān)CN=0，再來進(jìn)行帶進(jìn)位算術(shù)運(yùn)算。例如步驟（2）參與運(yùn)算的兩 個(gè)數(shù)為55H和AAH，當(dāng)S3、S2、S1、S0狀態(tài)為10010，此時(shí)輸出數(shù)據(jù)總線顯示燈上顯示的數(shù)據(jù)為DRl加DR2再加初始進(jìn)位位“1” （因CN=0），相加的結(jié)果應(yīng)為ALU=00，并且產(chǎn)生進(jìn)位，此時(shí)按動(dòng)手動(dòng)脈沖開關(guān)，則進(jìn)位標(biāo)志燈亮，表示有進(jìn)位。 ?² 使開關(guān)CN=1，當(dāng)S3、S2、S1、S0狀態(tài)為

23、10010，則相加的結(jié)累ALU=FF， 并且不產(chǎn)生進(jìn)位。l 原來有進(jìn)位，即CY=1，進(jìn)位燈亮。此時(shí)不考慮CN的狀態(tài)，再來進(jìn)行帶進(jìn) 位算術(shù)運(yùn)算。同樣步驟（2）參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)為55H和AAH，當(dāng)S3、S2、S1、S0、M狀態(tài)為10010，此時(shí)輸出數(shù)據(jù)總線顯示燈上顯示的數(shù)據(jù)為DRl加DR2再加當(dāng)前進(jìn)位標(biāo)志CY，相加的結(jié)果同樣為ALU=00，并且產(chǎn)生進(jìn)位，此時(shí)按動(dòng)手動(dòng)脈沖開關(guān)，則進(jìn)位標(biāo)志燈亮，表示有進(jìn)位。 四. 調(diào)試過程5 .實(shí)驗(yàn)總結(jié) 通過本次實(shí)驗(yàn)我學(xué)會(huì)了在試驗(yàn)中操作運(yùn)算器的運(yùn)行步驟，并對(duì)進(jìn)位加法運(yùn)算的的知識(shí)有了更深的理解。在操作中發(fā)現(xiàn)了也可以發(fā)現(xiàn)自己與同學(xué)的差距，可以向老師同學(xué)請(qǐng)教，加深對(duì)知識(shí)的理

24、解，并且可以和同學(xué)合作完成任務(wù)，增進(jìn)同學(xué)間友誼。實(shí)驗(yàn)六 移位運(yùn)算一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證移位運(yùn)算器的組成功能二、實(shí)驗(yàn)原理1、實(shí)驗(yàn)原理 移位運(yùn)算實(shí)驗(yàn)原理如圖41所示，本實(shí)驗(yàn)使用一片74LS299（U34）作為移位發(fā)生器，其八位輸入/輸出端引到8芯排座ALUO2，實(shí)驗(yàn)時(shí)用8芯排線連至數(shù)據(jù)總線插座BUS4。299B信號(hào)由開關(guān)299B提供，控制其使能端，T4為其時(shí)鐘脈沖，手動(dòng)方式實(shí)驗(yàn)時(shí)將T4與手動(dòng)脈發(fā)生器輸出端SD相連，即J23跳線器上T4連SD。由信號(hào)S0 、S1、 M控制其功能狀態(tài)，詳細(xì)見下表41 移位運(yùn)算實(shí)驗(yàn)原理圖412、實(shí)驗(yàn)接線ALUO2連BUS4；EXJ1連BUS3；SJ2連UJ2；跳線器ALUB

25、、299B、SWB撥至左側(cè)（手動(dòng)位置），且開關(guān)ALUB撥至“1”電平，299B撥至“0”電平。跳線器J23的T4連SD；3、實(shí)驗(yàn)步驟連接實(shí)驗(yàn)線路，仔細(xì)查線無誤后接通電源。置數(shù)，具體步驟如下：移位，參照上圖改變S0、 S1、 M、 299B 的狀態(tài)，按動(dòng)手動(dòng)脈沖開關(guān)以產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖T4，觀察移位結(jié)果。3、 調(diào)試過程4、 總結(jié) 通過操作讓我了解了移位運(yùn)算器的基本組成，知道了計(jì)算機(jī)各存儲(chǔ)器中移位的過程。但同時(shí)也要加強(qiáng)自身的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)七 模型機(jī)微指令分析及微程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.?理解時(shí)序產(chǎn)生器的原理，了解時(shí)鐘和時(shí)序信號(hào)的波形；2.?掌握微程序控制器的功能，組成知識(shí)；?3.?掌握

26、微指令格式和各字段功能；?4.?掌握微程序的編制，寫入，觀察微程序的運(yùn)行，學(xué)習(xí)基本指令的執(zhí)行流程。二、實(shí)驗(yàn)原理 1.方便的編碼輸入功能 可以方便地輸入機(jī)器指令到“主存”文本框，輸入微程序到“控存”文本框，從而避免了用實(shí)驗(yàn)裝置輸入時(shí)繁復(fù)的開關(guān)設(shè)置操作； 2.強(qiáng)大的微指令分析功能 可以對(duì)DVCC模型機(jī)的微指令方便地進(jìn)行分析,以文字和圖形兩種形式清晰地顯示當(dāng)前執(zhí)行的微指令的編碼、該微指令的功能、該微指令在微程序流程圖中的位置、執(zhí)行該微指令時(shí)CPU中相關(guān)部件的微操作以及數(shù)據(jù)流的路徑;同時(shí)也顯示對(duì)應(yīng)于地址寄存器的內(nèi)容的主存單元的機(jī)器指令或數(shù)據(jù)。 3.直觀、方便的微指令設(shè)計(jì)功能 可以根據(jù)需要完成的的功能非

27、常直觀、方便地設(shè)計(jì)用24位0或1組成的微指令并可立即對(duì)設(shè)計(jì)的微指令進(jìn)行分析； 4.連續(xù)單步運(yùn)行微程序的功能 當(dāng)設(shè)計(jì)好微程序和用于測(cè)試的機(jī)器指令并將它們輸入或讀入到“控存”和“主存”后，將要運(yùn)行的第一條微指令“粘貼”到窗體最上部的分析框后，按“單步自動(dòng)運(yùn)行”按鈕即可自動(dòng)按照所輸入的微程序和機(jī)器指令測(cè)試程序的功能一步一步的運(yùn)行下去。在此過程中，系統(tǒng)將清晰地顯示各條微指令的功能、執(zhí)行該微指令時(shí)CPU中相關(guān)部件的微操作以及數(shù)據(jù)流的路徑。5.真正的DVCC模型機(jī)微程序設(shè)計(jì)器 由于具備上述功能，所以用本軟件設(shè)計(jì)微程序比用DVCC設(shè)計(jì)和調(diào)試微程序要方便得多。更重要的是用本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的微程序完全可以在模型機(jī)上運(yùn)

28、行，是真實(shí)可用的微程序，而不僅僅是一種滿足教學(xué)需要的演示。三、實(shí)驗(yàn)過程1.微程序流程圖2.測(cè)試程序00H: IN R1 ；"輸入開關(guān)量"R101H: ADD R1，0DH ；R1+0DH R102H:04H: RL R105H: RRC R106H: RR R107H: STA 0EH08H: ；R1OEH09H: OUT 0EH0AH: ；0EHLED0BH: JMP OOH；OOHPC0CH:0DH: ；自定義數(shù)據(jù)0EH:3.微程序設(shè)計(jì) 4.調(diào)試過程5.分析過程執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)

29、器讀,LDIR,P(1)測(cè)試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：08執(zhí)行的操作是：輸入開關(guān)SWB有效,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDIR,P(1)測(cè)試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：08執(zhí)行的操作是：輸入開關(guān)SWB有效,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDIR,P(1)測(cè)試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：09執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許

30、PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：03執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDAR,轉(zhuǎn)微地址：04執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDDR2,轉(zhuǎn)微地址：05執(zhí)行的操作是：R0B,LDDR1,轉(zhuǎn)微地址：06執(zhí)行的操作是：算術(shù):A加B,ALUB,LDR0,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDIR,P(1)測(cè)試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：0A執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：07執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDAR,轉(zhuǎn)微地址：0D執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,寫存儲(chǔ)器,R0B,轉(zhuǎn)微地址：01執(zhí)行的操作是：PCB,LDAR,允許PC加1(LDPC=1),轉(zhuǎn)微地址：02執(zhí)行的操作是：存儲(chǔ)器CE有效,存儲(chǔ)器讀,LDIR,P(1)測(cè)試:NA(30)或(IR7IR4),轉(zhuǎn)微地址：0B