中国矿业大学计算机学院实验报告
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《计算机组成原理》
实 验 报 告
学 院:专 业: 班级学号: AP0804114 学生姓名: 实验日期:
指导老师: 成绩评定:
五邑大学信息学院计算机组成原理实验室
实 验 一
一、 实验名称:运算器实验 二、 实验目的:
1、 掌握运算器的组成及工作原理;
2、 熟悉ALU执行算术运算与逻辑运算的具体实现过程; 3、 掌握ALU 算术与逻辑运算的控制方法 4、 了解多片ALU的组合扩展功能和进位链的实现
三、 实验内容:
1、 两16位操作数的算术运算及进位影响 2、 两16位操作数的逻辑运算及进位影响 3、 不同控制组合下的算术与逻辑运算的输出结果
四、 实验设备:
EL-JY-II型计算机原理实验系统,排线若干
五、 实验步骤:
1、 在系统断电的情况下,按实验指导书接线图完成本次实验的接线; 2、 系统上电,拨动清零开关,系统清零;
3、 从数据输入开关电路输入第一个16位数据,开放数据总线,使数据进入暂存寄存器1; 4、 从数据输入开关电路输入第二个16位数据,开放数据总线,使数据进入暂存寄存器2; 5、 关闭数据输入开关,开启ALU输出,检查两个16位数据正确与否,有错通过步骤3改正; 6、 设置方式控制M=0,拨动功能选择端S3,S2,S1,S0 进行算术运算,记录ALU输出结果; 7、 重复步骤6,直到S3,S2,S1,S0所有组合(16种)被完成;
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八位运算器实验分析
1,运算器是计算机中的数据处理部件,其组成部件总体来说是:算术逻辑运算单元ALU、多路选通器、累加器ACC、通用寄存器和专用寄存器。运算器可读取内存单元的数据,对其进行运算,并将结果写入内存单元;还可向内存发出访问内存的有效地址。
在完成八位运算器实验时,利用VHDL语言将八位运算器的所有计算功能编写入一个程序,使其可以完成逻辑和算术运算的各种功能。
2,八位运算器的实验原理框图
3,VHDL代码:
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity exp_r_alu is
port( clk: in std_logic;
sw_bus,r4_bus,r5_bus,alu_bus:in std_logic;
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学生实验报告
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计算机与信息工程学院实验报告
计算机与信息工程学院实验报告
注:硬件类实验报告请按附录1的格式填写;软件类实验报告请按附录2的格式填写。填写时应去掉红色的提示语。
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计算机与信息工程学院实验报告
附录1:硬件类实验报告
一、 实验内容
计算机的一个最主要的功能就是处理各种算术和逻辑运算,这个功能要由CPU 中的运算器来完成,运算器也称作算术逻辑部件ALU。因此本次实验内容要了解基本的运算器和运算器的基本结构。
二、 实验目的及要求
(1)了解运算器的组成结构。
(2)掌握运算器的工作原理。
三、 实验原理
本实验的原理如图 1-1-1 所示。
运算器内部含有三个独立运算部件,分别为算术、逻辑和移位运算部件,要处理的数据存于暂存器A和暂存器B,三个部件同时接受来自A 和B 的数据(有些处理器体系结构把移位运算器放于算术和逻辑运算部件之前,如ARM),各部件对操作数进行何种运算由控制信号S3?S0和CN 来决定,任何时候,多路选择开关只选择三部件中一个部件的结果作为ALU 的输出。如果是影响进位的运算,还将置进位标志FC,在运算结果输出前,置ALU 零标志。ALU 中所有模块集成在一片CPLD 中。逻辑运算部件由逻辑门构成,较为简单,而后面又有专门的算术运算部件设计实验,在此对这两个部件不再赘述。移位运算采用的是桶形移位器,一般采用交叉开关矩阵来实现,交叉开关的原理如图1-1-2 所示。图中显示的是一个4X4 的矩阵(系统中是一个8X8 的矩阵)。
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