计算机组成原理《进位控制实验》.doc

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1、进位控制实验一、实验目的验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能二、实验原理S3S2S1S0MCNART4T1LSDcarryDATABUSD7-----D0F3--------F0CN+474LS181A3A0B3B0S3S2S1S0MCN-----------CYCN+4F7-----------F474LS181CNA7A4B7B474LS24512345678123456Q7Q4Q3Q074LS273Q7Q4Q3Q074LS273LDDR1T4LDDR2T4图1—3进位控制实验原理图进位控制运算器的实验原理如图1-3所示，在实验1、1的基础上增加进位控制部分

2、，其中181的进位进入了一个锁存器，其写入是由T4和AR信号控制，T4是脉冲信号，实验时将T4连至信号单元的TS4上。AR是电平控制信号（低电平有效），可用于实现带进位控制实验，而T4脉冲是将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。一、实验步骤及注意事项1、按图1-4连接实验线路，仔细检查无误后，接通电源。（图中箭头表示需要接线的地方，接线总线和控制信号时哟啊注意高低位一一对应，可用彩排线的颜色来区别）图1—4进位控制实验接线图接到数据总线SW_GALU_GS3S2S1S0MCNLDDR2LDDR1T1T4T1T4信号单元算术逻辑单元开关单元输出单元ALU_GS3S2

3、S1S0MCNLDDR2LDDR1----------ARARSW_G2、进位标志清零。具体步骤如下：实验板中开关单元中的CLR开关为标志位CY、ZI的清零开关，他为0时（开关向上为1，向下为0）是清零状态，所以将此开关做1→0→1操作，即可使标志位CY、ZI清零（清零后CY、ZI指示灯亮）。3、用输入单元的二进制数据开关向DR1存入11000001，向DR2存入01000011。具体步骤如下：首先使各个控制电平的初始状态为：CLR=1,LDDR1=0,LDDR2=0,CLU_G=1,AR=1,SW_G=1,S3S2S1S0MCN=111111,并将控制台单元的开关

4、SP05打在“NORM”状态，SP06打在“RUN”状态，SP03打在“STEP”状态，SP04打在“RUN”状态。然后按下图所示步骤进行。打开三态门数据开关（01000011）数据开关（11000001）寄存器DR1（11000001）寄存器DR2（01000011）LDDR1=1LDDR2=0T4=LDDR1=0LDDR2=1T4=SW_G=0上面方括号中的控制电平变化按照从上到下的顺序来进行，其中T4的正脉冲是通过按动一次控制台单元的触动开关START来产生的。4、验证带进位运算及进位锁存功能进行带进位算术运算：前面的操作已经向DR1、DR2置数，然后关闭数据

5、输入三态门（SW_G=1）并使LDDR2=0，打开ALU输出三态门(ALU_G=0)，使ALU单元的输出结果进入总线，当S3S2S1S0MCN的状态为100101时，数据总线指示灯显示的数据为DR1加DR2加当前进位标志的到的结果。这个结果是否产生进位，则要使AR=0，然后按动触动开关START，若进位标志灯CY仍然亮，表示无进位；若进位标志灯CY灭，表示有进位。一、实验结果结果为：DR1为11000001，DR2为01000011，结果为00000100，CY灭,有进位。一、思考问题答案1、74LS181能提高运算速度的原因是什么？答：74LS181能提高运算速度

6、的原因是它内部具有并行进位逻辑。2、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过什么方式实现？答：在定点二进制运算器中，减法运算一般通过补码运算的二进制加法器实现。二、提问及问答1、为什么采用并行进位能提高加法器的运算速度？答：串行进位加法器中某位和数的形式，依赖于低位进位信号的产生，而进位信息是从低位元到高位逐位元产生的，高位求和处于等待进位信号产生的状态，这种等待耗去了一定时间。并行进位中，各位的进位信号与低位进位信号无关，仅与两个参加操作的数有关，由于每位的操作数是同时给出的，各进位信号几乎可以同时产生，和数也将随之产生，所以采用并行进位可以提高加法器的运算速度。