计算机组成原理实验五运算器

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1、洛阳理工学院实验报告5系别计算机系班级学号姓名课程名称计算机组成与系统结构实验日期2015.5.11实验名称运算器成绩实验目的：掌握模型机中算术逻辑运算单元的控制方法。实验条件：CPTH实验仪实验内容：1、实验要求利用CPTH实验仪的K16..K23开关做为DBUS数据，其它开关做为控制信号，将数据写累加器A和工作寄存器W,并用开关控制ALU的运算方式，实现运算器的功能。2、实验原理CPTH中的运算器由一片CPLD实现，有8种运算(见下表)，通过S2、SI、SO來选择，运算数据由保存到寄存器A及寄存器W中，运算结果输出到直通门D。S2SISO

2、功能000A+W加001A-W减U1UA

3、W或U11A&W与100A+W+C带进位加101A-W-C带进位减110~AA取反111A输出至3、实验步骤(1)按照下表连接线。连接信号孔接入孔作用状态说明1J1座J3将K23-K16接入DBUS[7:tg实验模式：手动2SOKO运算器功能选择3S1KI运算器功能选择4S2K2运算器功能选择5AENK3选通A低电平有效6WENK4选W低电平有效7CyINK5运算器进位输入8CK已连ALU工作脉冲上升沿打入(1)将5511写入A寄存器。二进制开关K23-K16用于DBUS［7:0］的数据输入，置数据5

4、5H：K23K22K21K20K19K18K17K16U1010101置控制信号为:K5(CyIN)K4(WEN)K3(AEN)K2(S2)K1(S1)KO(SO)010000按住STEP脉冲键，CKdt］高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。(2)将33H写入W寄存器。二进制开关K23-K16用于DBUS［7:0］的数据输入，置数据33H：K23K22K21K20K19K18K17K1600110011置控制信号为:K5(CyIN)K4(WEN)K3

5、(AEN)K2(S2)K1(S1)KO(SO)001000按住STEP脉冲键，CK由高变低，这吋寄存器W的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入W寄存器。(3)置下表的控制信号，检验运算器的运算结果。K5(CyIN)K2(S2)K1(S1)KO(SO)结果(直通门D)注释XUU088H加运算XUU122H减运算XU1077H或运算XU1111H与运算U1U088H带进位加运算11U089H带进位加运算U1U122H带进位减运算11U121H带进位减运算X110AAH取反运算X1115

6、5H输出直实验结果及分析：结果根据实验步骤连接好实际电路，按内容要求利用CPTH实验仪上的K16..K23开关做为DBUS的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM的读写操作。完成结果如下图所示：K5K2KlK0=X000加运算K5K2K1K0二X001减运算K5K2K1K0二X010或运算K5K2K1K0二X011与运算K5K2KlK0=0100带进位加运算K5K2K1KO=11OO带进位加运算K5K2K1KO=O1O1带进位减运算K5K2K1KO=11O1带进位减运算nK5K2K1KO=X111输出AK5K2K1KO=X110取反运

7、算PBUS88;1zzALU8S33分析首先设置手动模式：按［TV/ME］键三次，进入〃Hand〃手动状态。系统清零K23-K16开关置零，按［RST］钮。将55H写入A寄存器。二进制开关K23-K16依次置为：01010101,控制信号K5,K4,K3,K2,KI,K0依次为：010000。按住STEP脉冲键，CKFtl高变低，这时寄存器A的黄色选择指示灯亮，表明选择A寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据55H被写入A寄存器。将33H写入W寄存器。进制开关K23-K16依次置为：00110011,控制信号K5,K4,K

8、3,K2,KI,K0依次为:001000o按住STEP脉冲键，CK由高变低,这时寄存器W的黄色选择指示灯亮，表明选择W寄存器。放开STEP键，CK由低变高，产生一个上升沿，数据33H被写入W寄存器。实验总结：这次电路实验做的很顺利，根据实验步骤很快完成了实验，老师让我们在做实验前先把数据运算一下，然后再模拟机上进行运算，之此很顺利做完了验证，一一输出结果，通过这次运算器的练习，掌握模型机中算术逻辑运算单元的控制方法。