計(jì)算機(jī)組成原理上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(已修改)
2025-02-02 18:50 本頁面
【正文】 《計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)》課程實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 實(shí)驗(yàn)題目 組成原理上機(jī)實(shí)驗(yàn) 班 級 1237小 姓 名 學(xué) 號 時 間 2014年5月 成 績 實(shí)驗(yàn)一 基本運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 了解運(yùn)算器的組成原理（2） 掌握運(yùn)算器的工作原理2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)算器邏輯功能表11進(jìn)行邏輯、移位、算術(shù)運(yùn)算,將運(yùn)算結(jié)果填入表12。表 11 運(yùn)算器邏輯功能表運(yùn)算類型ABS3 S2 S1 S0CN結(jié)果邏輯運(yùn)算65A70 0 0 0XF=( 65 ) FC=( ) FZ=( )65A70 0 0 1XF=( A7 ) FC=( ) FZ=( )0 0 1 0XF=( ) FC=( ) FZ=( )0 0 1 1XF=( ) FC=( ) FZ=( )0 1 0 0XF=( ) FC=( ) FZ=( )移位運(yùn)算0 1 0 1XF=( ) FC=( ) FZ=( )0 1 1 00F=( ) FC=( ) FZ=( )1F=( ) FC=( ) FZ=( )0 1 1 10F=( ) FC=( ) FZ=( )1F=( ) FC=( ) FZ=( )算術(shù)運(yùn)算1 0 0 0XF=( ) FC=( ) FZ=( )1 0 0 1XF=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 1 0（FC=0）XF=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 1 0（FC=1）XF=( ) FC=( ) FZ=( )1 0 1 1XF=( ) FC=( ) FZ=( )1 1 0 0XF=( ) FC=( ) FZ=( )1 1 0 1XF=( ) FC=( ) FZ=( )表12 運(yùn)算結(jié)果表3. 實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)的原理如圖11所示。運(yùn)算器內(nèi)部含有三個獨(dú)立運(yùn)算部件，分別為算術(shù)、邏輯和移位運(yùn)算部件，要處理的數(shù)據(jù)存于暫存器 A 和暫存器 B，三個部件同時接受來自 A 和 B 的數(shù)據(jù)（有些處理器體系結(jié)構(gòu)把移位運(yùn)算器放于算術(shù)和邏輯運(yùn)算部件之前，如 ARM），各部件對操作數(shù)進(jìn)行何種運(yùn)算由控制信號 S3…S0和 CN 來決定，任何時候，多路選擇開關(guān)只選擇三部件中一個部件的結(jié)果作為 ALU 的輸出。如果是影響進(jìn)位的運(yùn)算，還將置進(jìn)位標(biāo)志 FC，在運(yùn)算結(jié)果輸出前，置 ALU 零標(biāo)志。ALU 中所有模塊集成在一片 CPLD 中。圖 11 運(yùn)算器原理圖邏輯運(yùn)算部件由邏輯門構(gòu)成，較為簡單，而后面又有專門的算術(shù)運(yùn)算部件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在此對這兩個部件不再贅述。移位運(yùn)算采用的是桶形移位器，一般采用交叉開關(guān)矩陣來實(shí)現(xiàn)，交叉開關(guān)的原理如圖12所示。圖12中顯示的是一個 4X4 的矩陣（系統(tǒng)中是一個 8X8 的矩陣）。每一個輸入都通過開關(guān)與一個輸出相連，把沿對角線的開關(guān)導(dǎo)通，就可實(shí)現(xiàn)移位功能，即：(1)對于邏輯左移或邏輯右移功能，將一條對角線的開關(guān)導(dǎo)通，這將所有的輸入位與所使用的輸出分別相連,而沒有同任何輸入相連的則輸出連接 0。(2)對于循環(huán)右移功能，右移對角線同互補(bǔ)的左移對角線一起激活。例如，在 4 位矩陣中使用‘右 1’和‘左 3’對角線來實(shí)現(xiàn)右循環(huán) 1 位。(3)對于未連接的輸出位，移位時使用符號擴(kuò)展或是 0 填充，
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