计算机组成原理实验ppt课件.ppt

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1、计算机组成原理实验实验教材：《计算机组成原理实验指导书》9/18/20211实验1运算器实验实验3数据通路实验实验2存储器实验实验目录实验4微程序控制实验实验5基本模型机的设计与实现9/18/20212实验一运算器实验实验目的和要求实验设备实验内容实验步骤实验注意事项9/18/202131.1实验目的和要求熟悉实验装置学习算术逻辑单元电路的构成及其工作原理，掌握运算器实验的数据传送通路的结构及不同实验状态下的各运算数据的流程。验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能按指定的数据完成几种指定的算术和逻辑运算9/18/202141.2实验设备JYS-4计算机组成原理教学实验装置排

2、线、导线若干9/18/20215JYS-4硬件系统布局图9/18/202161.3实验内容1）熟悉算术逻辑运算单元电路实验原理算术逻辑运算单元电路的结构使用2片74LS181以并串连形式构成8位字长ALU，ALU输出经过三态门同数据总线相连。运算器的两输入端的数据分别由两个锁存器锁存，锁存器输入与数据总线相连，数据开关用来给出参与运算的数据，通过三态门和数据总线相连，数据显示灯与数据总线相连，用来显示数据总线内容。实验过程中，ALU根据不同运算控制信号对2个锁存器中的二进制数进行算术或逻辑运算。运算结果经三态门送到数据总线。9/18/202171.3实验内容1）熟悉算术逻辑运算单元

3、电路实验原理算术逻辑运算单元电路的主要控制信号算术逻辑单元电路中用到的控制信号主要有T4、S0、S1、S2、S3、Cn、M、LDDR1、LDDR2、SW-B、ALU-B。在实际应用中，只需将“W/RUNIT”的T4接至“STATEUNIT”的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，其中Cn、SW-B、ALU-B为低电平有效，它们是分别控制运算器进位、数据开关至数据总线的三态门以及运算器输出至数据总线三态门的控制信号。9/18/202181.3实验内容1）熟悉算术逻辑运算单元电路实验原理算术逻辑运算单元电路的主要控制信号LDDR1、LDDR2为高电平有效，它们

4、分别是运算器的“A寄存器”和“B寄存器”数据锁存控制信号，有效时当有T4脉冲来临便接收数据，无效时便锁存数据。S0、S1、S2、S3以及M和Cn是运算器的运算功能控制信号，其状态与功能见74LS181功能表。9/18/20219SN74181型ALU逻辑图及在正逻辑下功能表功能表中“加”表示算术加，“+”表示逻辑加S3S2S1S0正逻辑M=H逻辑运算M=L算术运算Cn=1Cn=0LLLL/AAA+1LLLHA+BA+B(A+B)加1LLHLA·BA+B(A+B)加1LLHH“0”减1“0”LHLLA·BA加(A·B)A加(A·B)加1LHLHB(A·B)加(A+B)(A·B)加(A

5、+B)加1LHHLABA减B减1A减BLHHHA·B(A·B)减1A·9/18/202110S3S2S1S0正逻辑M=H逻辑运算M=L算术运算Cn=1Cn=0HLLLA+BA加(A·B)A加(A·B)加1HLLHABA加BA加B加1HLHLB(A·B)加(A+B)(A·B)加(A+B)加1HLHHA·B(A·B)减1A·BHHLL“1”A加AA加A加1HHLHA+BA加(A+B)A加(A+B)加1HHHLA+BA加(A+B)A加(A+B)加1HHHHAA减1A9/18/2021111.3实验内容2）运算器实验原理图9/18/2021121.4实验步骤0）打开实验装置，熟悉实验装置

6、各部分结构和功能;练习正确的插拔线方法。9/18/2021131.4实验步骤1）按要求打开实验装置，把上述原理图中用到的单元电路及控制信号与实验装置上各单元电路和相关信号控制开关等实物相对照，熟悉应用和操作对象。本次实验用到的所有数据开关和控制开关如果不在初始状态，则要先将其打到初始状态（即断开状态），在本装置中，开关断开，其输出均为高电平状态（开关指示灯灭）9/18/2021141.4实验步骤2）按图2-2连接线路，连接完毕后要进行仔细检查，确保无误后方可通电实验9/18/2021151.4实验步骤3）用二进制数据开关向DR1(寄存器A)和DR2(寄存器B)置运算数据，步骤如下：

7、再次查看开关单元ALU-B开关是否处于初始状态不在初始状态则打到初始状态（ALU-B=1），关闭ALU输出的三态门。接通WS-B开关，打开数据输入单元的三态门。分别向寄存器A和寄存器B置数，操作流程如图关闭数据输入三态门，即断开SW-B开关（SW-B=1）9/18/2021161.4实验步骤3）用二进制数据开关向DR1(寄存器A)和DR2(寄存器B)置运算数据拨动输入单元的数据开关生成八位二进制数据X向寄存器A置数据：LDDR1=1LDDR2=0T4=拨动输入单元的数