实验二运算器实验.doc

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1、南京工程学院计算机工程学院计算机组成与结构实验报告书实验学生班级K网络工程121实验学生姓名王云峰学号实验地点信息楼A115实验二运算器实验同组同学李翔（合作小组朱赛杰）实验日期11月27日实验仪器号TEC-XP+14S022一、实验目的1．加深对Am2901运算器内部组成的了解,掌握四片Am2901芯片间的连接关系,以及它与有关外部逻辑电路的连接关系。2．准确把握该运算器的控制与使用,即掌握其运算与操作功能,以及正确地为其提供全部控制信号及有关数据的手段与技术。3．初步了解运算器在计算机整机中的作用。

2、二、实验内容1．脱机方式下运算器的控制及运行设计控制信号序列，在脱机方式实现给定程序段的功能。记录按压START前后的ALU的运算结果和状态标志。2．联机方式下运算器的控制及运行在联机方式下，汇编并单步执行给定程序段，查看并记录每条指令执行后的运行结果。使用指令的单步骤执行方式，观察与运算器相关的控制信号的状态。三、实验步骤与结果脱机的运算器实验，在教学实验中实现如下7项操作功能：预期功能实现方案R0←1234数据开关拨1234，B地址给0，D+0，结果送B口选的R0R9←789F数据开关拨789F，B

3、地址给9，D+0，结果送B口选的R9R9←R9-R0B地址9，A地址给0，最低位进位给1，B-A，结果送B口选的R9R0←R0+1B地址给0，最低位进位给1，B+0，结果送B口选的R0R10←R0B地址给A，A地址给0，A+0，结果送B口选的R10逻辑右移在有了预期功能和实现方案之后，要解决的具体问题，就是依据教学计算机的简明操作卡中的有关表格中规定的内容，找出实现每一操作功能要用到的控制码。请把表2-3中各组控制信号的正确的取值填写在相应位置，然后把运行结果的状态信息填入表2-4。表2-3运算器的功能

4、与所用到的控制信号预期功能控制信号I2-I0I8-I6I5-I3BASSTSSHSCLRO←123411101100000000000000000R9←789F11101100010010000000000R9←R9-R000101100110010000001001R0←R0+101101100000000000001001R10←R010001100010100000000000逻辑右移00110110010011001101100表2-4运算器的运行结果状态信息功能按START之前Y15-Y0CZ

5、VSCYRO←1234123400000R9←789F789F00000R9←R9-R0666B10001R0←R0+1123400000R10←R0123500000逻辑右移666B10000表2-4运算器的运行结果状态信息功能按START之后Y15-Y0CZVSCYRO←1234123400000R9←789F789F00000R9←R9-R0543610000R0←R0+1123500000R10←R0123500000逻辑右移333510001思考题：执行R0+1时，为什么输出Y15-Y0为12

6、34，而不是1235？左右移位时，是通用寄存器本身移位，还是它与Q寄存器联合移位是怎么区分的？最高、最低位的移位输入信号是怎么给出的？C在移位中有什么作用？联机的运算器实验，改用教学计算机的指令实现上述脱机运算器实验完成的功能。需要指出的是不能在教学机的已有指令中实现Q←R9的处理功能，因为运算器内部的乘商寄存器Q属于汇编程序员是不能访问的专用寄存器，只需完成剩余的其他6项功能即可。例如可以用A命令建立该程序，操作步骤如下。A20002000:MVRDR0,12342002:MVRDR9,789F200

7、4:SUBR9,R02005:INCR02006:MVRRR10,R02007:SHRR92008:RET可以用G命令运行这个程序，查看程序的最终运行结果为：R0的内容为1235，R9的内容为3335，R10的内容为1235。也可以用T命令在单指令方式下运行这个程序，查看程序的每个语句执行后的运行结果为：第1条指令执行后，R0的内容为1234；第2条指令执行后，R9的内容为789F；第3条指令执行后，R9的内容为666B；第4条指令执行后，R0的内容为1235；第5条指令执行后，R10的内容为1235；

8、第6条指令执行后，R10的内容为3335，并且标志位C的值为1；这个程序的最后一个语句用于结束程序的运行过程，使教学计算机返回监控状态。也可以用指令的单步骤执行方式运行这个程序，此时需要把上述程序的最后一个语句从RET修改为JR2000，再用G命令运行这个程序时，这个程序将进入无休止的循环执行状态，以便有机会进入指令的单步骤执行方式。具体办法是，在这个程序处于循环执行的过程中，把教学机的5个功能选择开关中最左面的一个（STEP/CONTIN