《计算机组成原理》运算器实验报告.docx

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1、一.目的及要求(1)了解运算器的成构。(2)掌握运算器的工作原理。二.模及原理本的原理如1-1-1所示。运算器内部含有三个独立运算部件，分算、和移位运算部件，要理的数据存于存器A和存器B，三个部件同接受来自A和B的数据（有些理器体系构把移位运算器放于算和运算部件之前，如ARM），各部件操作数行何种运算由控制信号S3⋯S0和CN来决定，任何候，多路开关只三部件中一个部件的果作ALU的出。如果是影响位的运算，将置位志FC，在运算果出前，置ALU零志。ALU中所有....模集成在一片CPLD中。运算部件由构成，，而后面又有的算运算部件，在此两个部

2、件不再述。移位运算采用的是桶形移位器，一般采用交叉开关矩来，交叉开关的原理如1-1-2所示。中示的是一个4X4的矩（系中是一个8X8的矩）。每一个入都通开关与一个出相，把沿角的开关通，就可移位功能，即：(1)于左移或右移功能，将一条角的开关通，将所有的入位与所使用的出分相,而没有同任何入相的出接0。(2)于循右移功能，右移角同互的左移角一起激活。例如，在4位矩中使用‘右1’和‘左3’角来右循1位。(3)于未接的出位，移位使用符号展或是0填充，具体由相的指令控制。使用另外的行移位量和符号判。运算器部件由一片CPLD实。ALU的入和出通三74L

3、S245到CPU内上，另外有指示灯明位志FC和零志FZ。注意：箱上凡印注有蹄形‘’，表示两根排之是通的。中除T4和CLR，其余信号均来自于ALU单元的排座，箱中所有元的T1、T2、T3、T4都接至控制元的T1、T2、T3、T4，CLR都接至CON单元的CLR按。T4由序元的TS4提供（序元的介附二），其余控制信号均由CON单元的二制数据开关模出。控制信号中除T4脉冲信号外，其余均平信号，其中ALU_B低有效，其余高有效。存器A和存器B的数据能在LED灯上示，原理如1-1-3所示（以A0例，其它相同）。位志FC、零志FZ和数据D7⋯D0的示原

4、理也是如此。ALU和外路的接如1-1-4所示，中的小方框代表排座。运算器的功能表如表1-1-1所示，其中S3S2S1S0CN控制信号，FC位志，FZ运算器零志，表中功能内的FC、FZ表示当前运算会影响到志。........三.步与果(1)按1-1-5接路，并无。中将用需要接的信号用圈明（其它相同）。(2)将序与操作台元的开关KK2置‘拍’档,开关KK1、KK3置‘运行’档。(3)打开源开关，如果听到有‘’警声，明有争象，立即关源，重新接，直到排除。然后按CON单元的CLR按，将运算器的A、B和FC、FZ清零。(4)用入开关向存器A置数。①拨

5、动CON单元的SD27⋯SD20数据开关，形成二制数01100101（或其它数），数据示亮‘1’，‘0’。②置LDA=1，LDB=0，按序元的ST按，生一个T4上沿，将二制数01100101置入存器A中，存器A的通ALU单元的A7⋯A0八位LED灯示。(5)用入开关向存器B置数。①拨动CON单元的SD27⋯SD20数据开关，形成二制数10100111（或其它数）。②置LDA=0，LDB=1，按序元的ST按，生一个T4上沿，将二制数10100111置入存器B中，存器B的通ALU单元的B7⋯B0八位LED灯示。(6)改运算器的功能置，察运算器的

6、出。置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0，然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0和Cn的数，并察数据LED示灯示的果。如置S3、S2、S1、S0为0010，运算器作与运算，置S3、S2、S1、S0为1001，运算器作加法运算。如果箱和PC机操作，可通件中的数据通路来果，方法是：打开件，机件的“【】—【运算器】”，打开运算器的数据通路，如1-1-6所示。行上面的手操作，每按一次ST按，数据通路会有数据的流，反映当....前运算器所做的操作，或在软件中选择“【调试】—【单节拍】”，其作用相当于将时序单元的状态开关KK2置为‘单拍’档后按

7、动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前运算器所做的操作。重复上述操作，并完成表1-1-2。然后改变A、B的值，验证FC、FZ的锁存功能。表1-1-2运算结果表运算类型ABS3S2S1S0CN结果65A70000XF=（65）FC=（0）FZ=（0）65A70001XF=（A7）FC=（0）FZ=（0）逻辑运算0010XF=（25）FC=（0）FZ=（0）0011XF=（E7）FC=（0）FZ=（0）0100XF=（9A）FC=（0）FZ=（0）0101XF=（CA）FC=（0）FZ=（0）01100F=（32）FC=（0）FZ=（0）移位

8、运算1F=（B2）FC=（1）FZ=（0）01110F=（CA）FC=（0）FZ=（0）1F=（CA）FC=（0）FZ=（0）1000XF=（65）FC=（0）FZ=（0）100