计组实验报告-2运算器实验

综合实验报告

( 2010-- 2011 年度第 一 学期)

名 称： 计算机组成原理综合实验 题 目： 运算器实验 院 系： 计算机系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一周

成 绩：

日期： 年 月

一、目的与要求

（1） 熟悉与深入理解4位的运算器芯片Am2901的功能和内部组成，运行中要求使用的控制信号及其各自的控制作用；

（2） 熟悉与深入理解用4片4位的运算器芯片构成16位的运算器部件的具体方案，各数据位信号、各控制位信号的连接关系；

（3） 熟悉与深入理解用2片GAL20V8芯片解决ALU最低位的进位输入信号和最高、最低位的移位输入信号、实现4位的标志位寄存器的方案，理解为什么这些功能不能在运算器芯片之内实现而要到芯片之外另外处理。

（4） 明确教学计算机的运算器部件，使用总计23位的控制信号就完全确定了它的全部运算与处理功能，脱机运算器实验中可以通过24位的微型开关中的23位提供这些控制信号，教学计算机正常执行指令时，这些控制信号必须改由控制器部件来提供。在两种方式下，每一位（组）的控制功能是完全相同的。

二、实验正文

1． 实验内容

1.1脱机运算器和联机运算器的区别和联系

脱机运算器实验方式是指使运算器部件完全脱离与计算机主机其他部件正常的连接关系，在完全孤立出来的运算器上进行的教学实验。此时，只能通过数据开关拨入参加运算的数据，通过微型开关提供操作运算器运行所必需的控制信号，通过信号指示灯观察运算结果，操作简单，实验结果清晰易理解。联机实验方式是指在运算器部件与计算机主机保持正常连接关系，教学计算机可以正常执行指令的情况下进行的以运算器为重点的教学实验。此时，可以通过指令提供参加运算的数据，通过控制器提供操作运算器运行所必需的控制信号，通过信号指示灯或者通过运行监控程序观察运算结果，操作略显复杂，涉及到目前尚未讲解到的如何让控制器提供运算器实验所要求的控制信号的办法，有一定难度，当然完成实验后的收获也会更大，提前接触到控制器部件的一些内容。

1.2脱机运算器实验微型开关各字段的控制功能

TEC-XP 16脱机运算器实验微型开关各字段的控制功能

000 001 010 011 100 101 110 REG F→B F→B F/2→B F/2→B 2F→B I8~6 Q F→Q Q/2→Q 2Q→Q Y F F A F F F F I5~3 功能 R+S S–R R–S R∨S R∧S /R∧S R⊕S I2~0 R S A A 0 0 0 D D Q B Q B A A Q

SST 000 001 010 011 100 101 110 111

1根据预期要完成的运算设计实现方案，依据教学计算机的简明操作卡中的有关表格中的规定内容，找出实现每一操作功能要用到的控制码。请把下表中各种控制信号的正确取值填写在相应位置。

表 1

预期功能 R0←1234 R9←789F R9←R9-R0 R0←R0+1 R10←R0 R9右移 R0←R9∧R0 Q←R9

控 制 信 号 I8-6 I5-3 I2-0 SST A地址 B地址 SCI SSH 0 1 RAM0 RAM15 Q0 C C CY Z Z F=0 Z Z Z Z Z V V OVR V V V V V S S F15 S S S S S

SSH SCI 000 001 010 100 101 Cin / Shift Cin = 0 Cin = 1 Cin = C 逻辑移位 循环移位

内部总线 1.3脱机运算器实验

将上述七项运算的执行结果填进下表。

表2 功能 控 制 信 号 ALU输出和CZVS（按Start之前） R0←1234 R9←789F R9←R9-R0 R0←R0+1 R10←R0 R9右移 Q←R9

还是采用脱机运算器的方法，完成表3。

表3 运算 *D1+0->R0 *D2+0->R1 R0+R1->R0 RO-R1->R0 R1-R0->R1 R0∨R1->R0 R0∧R1->R0 R0≮R1->R0 2*R0->R0 R0/2->R0

I8-I0 SST SSH SCi B A 压START前 压START后 ALU输出 CZVS ALU输出 CZVS ALU输出和CZVS（按Start之后） R0←R9∧R0 ┘(R0≮R1)->R0

1．1

联机方式

三、综合实验总结

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/re9f.html