存储器和运算器.doc

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1、运算器与存储器实验目的：1.了解运算器功能部件、存储器功能部件及寄存器组的工作原理和过程，如读写控制方法。2.了解主存储器工作过程中各信号的时序关系、挂总线的逻辑器件的特性以及掌握总线传送的逻辑实现方法。；3.实现寄存器组与运算器功能部件及存储器功能部件，最终通过波形测试，验证设计的正确性。实验内容：1.设计运算器功能部件、存储器功能部件及寄存器组。2.在上述基础上完成运算器功能部件与寄存器组及存储器功能部件间的连接，并且实现下面设计：A．存储器的读写功能，数据的输入与输出；B．16位数的并行进位运

2、算器；3.进行存储器和运算器的功能及波形测试，检查器件的功能是否正确完成，验证设计的正确性。实验步骤：1.实现存储器的功能现知道：74273为暂存器，可以进行数据、地址的寄存，封装后的芯片为ram2。74244为三态门，保证ALU运算后的数据及时送上总线。74670是4位具有三态输出功能的芯片，用2片并联组合成通用寄存器组用于寄存各种数据。存储器功能部件芯片封装图如下：寄存器组功能部件芯片封装图如下：2片并联后的寄存器组芯片封装图：存储器的功能部件图如下：（经Max+Plus调试运行后成功）以下是运

3、行结果的示意图：1.运算器的功能部件图如下（说明：此运算器实验在实验课上完成时是与杨勇一组的）输入输出模块：运行结果的波形图为：实验不足与改进：1.由于对芯片中的相关控制信号的把握不到位，脉冲信号的发出时机不准确，导致了数据有时不能正确输入寄存器中，甚至无法完成读写功能。后来经过对相关寄存器组的功能详细资料查阅后又反复调试才成功。2.16位并行进位的运算过程中开始完成时从理论上是感觉没有问题的了，而且编译也成功了但模拟波形图时就是会出问题，仿真的图形怎么也得不出来。这个实验当时与杨勇等同学合作的，在

4、老师的指导和同学的互相帮助下最终成功得出了模拟仿真图形。实验心得与体会：这次的实验包含了计算机体系中两个核心的部分：运算器和存储器。它们间的组合使用更能展现出CPU中的核心功能。对它们的模拟仿真可以加深对CPU内部功能部件的原理和工作方式的理解。通过在Max+Plus环境下的模拟仿真，从熟悉器件、软件开始到最终的调试运行成功，凝结了很多辛勤的汗水，其中不乏同学间的探讨与帮助以及老师的指导。我从实验中进一步熟悉了Max+Plus下的操作与调试。