1、 計(jì)算機(jī)組成原理實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)一：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)學(xué) 院： 專 業(yè)： 班級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 實(shí)驗(yàn)日期： 指導(dǎo)老師： 成績(jī)?cè)u(píng)定： 計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)室 實(shí) 驗(yàn) 一一、 實(shí)驗(yàn)名稱：運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 掌握運(yùn)算器的組成及工作原理；2、 熟悉ALU執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程；3、 掌握ALU 算術(shù)與邏輯運(yùn)算的控制方法三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、 兩8位操作數(shù)的算術(shù)運(yùn)算及進(jìn)位影響2、 兩8位操作數(shù)的邏輯運(yùn)算及進(jìn)位影響3、 不同控制組合下的算術(shù)與邏輯運(yùn)算的輸出結(jié)果四、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：EL-JY-II型計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)五、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 在系統(tǒng)斷電的情況下，按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)接線圖完成本次

2、實(shí)驗(yàn)的接線；2、 系統(tǒng)上電，撥動(dòng)清零開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)清零；3、 從數(shù)據(jù)輸入開(kāi)關(guān)電路輸入第一個(gè)8位數(shù)據(jù)，開(kāi)放數(shù)據(jù)總線，使數(shù)據(jù)進(jìn)入暫存寄存器A；4、 從數(shù)據(jù)輸入開(kāi)關(guān)電路輸入第二個(gè)8位數(shù)據(jù)，開(kāi)放數(shù)據(jù)總線，使數(shù)據(jù)進(jìn)入暫存寄存器B；5、 關(guān)閉數(shù)據(jù)輸入開(kāi)關(guān)，開(kāi)啟ALU輸出，檢查兩個(gè)8位數(shù)據(jù)正確與否，有錯(cuò)通過(guò)步驟3改正；6、 撥動(dòng)功能選擇端S3，S2，S1，S0 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，記錄ALU輸出結(jié)果；7、 重復(fù)步驟6，直到S3，S2，S1，S0所有組合（16種）被完成；8、 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查，如有錯(cuò)誤，找出原因，重做實(shí)驗(yàn)，直到正確為止。六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果整個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：表一： ALU功能表（分析時(shí)使用）運(yùn)算

3、類型S3 S2 S1 S0 CN功 能邏輯運(yùn)算0000XF=A（直通） 0001XF=B（直通） 0010XF=AB （FZ）0011XF=A+B （FZ）0100XF=/A （FZ）移位運(yùn)算0101XF=A不帶進(jìn)位循環(huán)右移B（取低3位）位 （FZ）01100F=A邏輯右移一位 （FZ）1F=A帶進(jìn)位循環(huán)右移一位 （FC，F(xiàn)Z）01110F=A邏輯左移一位 （FZ）1F=A帶進(jìn)位循環(huán)左移一位 （FC，F(xiàn)Z）算術(shù)運(yùn)算1000X置FC=CN （FC）1001XF=A加B （FC，F(xiàn)Z）1010XF=A加B加FC （FC，F(xiàn)Z）1011XF=A減B （FC，F(xiàn)Z）1100XF=A減1 （FC，F(xiàn)Z）

4、1101XF=A加1 （FC，F(xiàn)Z）1110X（保留）1111X（保留）表二 ALU 算術(shù)與邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)算類型ABS3 S2 S1 S0 CN結(jié)果邏輯運(yùn)算50530 0 0 0XF=( 50) FC=(0) FZ=(0)50530 0 0 1XF=( 53) FC=(0) FZ=(0)0 0 1 0XF=( 50) FC=(0) FZ=(0)0 0 1 1XF=( 53) FC=(0) FZ=(0)0 1 0 0XF=(AF) FC=(0) FZ=(0)移位運(yùn)算0 1 0 1XF=(0B) FC=(0) FZ=(0)0 1 1 00F=(28) FC=(0) FZ=(0)1F=(28)

5、 FC=(0) FZ=(0)0 1 1 10F=(AO) FC=(0) FZ=(0)1F=(A0) FC=(0) FZ=(0)算術(shù)運(yùn)算1 0 0 0 XF=(50) FC=(0) FZ=(0)1 0 0 1XF=(A3) FC=(0) FZ=(0)1 0 1 0（FC=0）XF=( A3 ) FC=(0) FZ=(0)1 0 1 0（FC=1）XF=(A4) FC=(0) FZ=(0)65651 0 1 1XF=(FD) FC=(0) FZ=(0)1 1 0 0XF=(F) FC=(0) FZ=(0)1 1 0 1XF=(51 ) FC=(0) FZ=(0)七、 分析討論 S0， S1，S2，

6、S3是功能選擇控制端，決定是做加、減、邏輯與、邏輯或、邏輯異或、移位等運(yùn)算，表一的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與手工驗(yàn)算完全一致，從而驗(yàn)正了整個(gè)ALU的算術(shù)/邏輯運(yùn)算功能和移位處理功能。靈活運(yùn)用S0，S1，S2，S3的不同組合可以實(shí)現(xiàn)許多其它功能，如通過(guò)移位運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的乘2（左移一位）和除2運(yùn)算（右移一位），此外選擇S3S2S1S0=0000或S3S2S1S0=0001將操作數(shù)A或B可以直接送到ALU的輸出，這樣可以直接驗(yàn)證輸入數(shù)據(jù)是否正確。本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)算術(shù)加法運(yùn)算觀察到對(duì)進(jìn)位位FC和零標(biāo)志FZ的影響，和手工驗(yàn)算的結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)也涉及到了數(shù)據(jù)總線，總線有三個(gè)性質(zhì)：公共性、驅(qū)動(dòng)性和三態(tài)性，在數(shù)據(jù)輸入時(shí)利用控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制三態(tài)，有效時(shí)輸出數(shù)據(jù)，無(wú)效時(shí)數(shù)據(jù)輸入緩沖器呈高阻（相當(dāng)斷開(kāi)）與數(shù)據(jù)總線隔離；公共性是總線的最根本的屬性，所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都通過(guò)共享數(shù)據(jù)線分時(shí)完成的，何時(shí)完成靠控制信號(hào)來(lái)區(qū)分，如輸入的兩個(gè)8位數(shù)據(jù)就是通過(guò)數(shù)據(jù)總線分兩次（分時(shí)）傳送的。（不少于100字）八、 心得體會(huì) 這是計(jì)算機(jī)組成原理的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖然還有點(diǎn)陌生，但基本熟悉了整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，了解了該實(shí)驗(yàn)裝置按功能分成幾大區(qū)，學(xué)會(huì)何時(shí)操作各種開(kāi)關(guān)、按鍵。最重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握了運(yùn)算器工作原理，熟悉了算術(shù)/邏輯運(yùn)