塔里木大学计算机专业（计算机组成原理）课程实验报告

一、实验目的

     掌握移位控制的功能及工作原理

二、实验内容

     输入数据，利用移位寄存器进行移位操作。

三、实验原理

移位运算实验电路的功能由S1、S0、M控制，具体功能见表2-2：                      

四、实验步骤

本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。

连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。

1.      按图2－4接线：

                       

 

图2－4 实验二开关实验接线图

    为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所对应的指示灯亮。

2．不带进位移位操作过程：（以左移为例）

开始实验前要把所有控制开关电路上的开关置为高电平“1”状态。拨动清零开关CLR，使其指示灯灭。再拨动CLR，使其指示灯亮。

（1）  置数：

置C-G＝1，299-G＝1，通过数据输入电路输入要移位的数据，置D15---D0=     “0000000000000001”，然后置C-G＝0，数据总线显示灯显示“0000000000000001”，置S0=1，S1=1，参考功能表表2－2可见，此时为置数状态，按脉冲源及时序电路上的【单步】按钮，置C-G=1，完成置数的过程。

（2） 不带进位移位：

置299-G＝0，S0=1，S1=0，M=0，参考功能表表2－2可见，此时为循环左移状态，数据总线显示灯显示“0000000000000001”， 按【单步】，数据总线显示灯显示“0000000000000010”， 再按一次【单步】，数据总线显示的数据向左移动一位。连续按【单步】，观察不带进位移位的过程。如想进行右移，参考表2－2可见，置S0=0，S＝1，再按【单步】即可实现右移操作。

（3） 带进位移位

首先观察运算器电路上的进位指示灯Z的状态，灯亮表示进位为“1”，灯灭表示进位为“0”。通电进位指示灯灭，进位为“0”状态。先按步骤（1）将“1111111111111111”置入移位寄存器，然后置299-G＝0，S0=1，S1=0，M=1，参考功能表表2－2可见，此时为带进位循环左移状态，数据总线显示灯显示“1111111111111111”，按【单步】按钮，数据总线显示灯显示“1111111111111110”，进位指示灯亮，表示进位“0”已经进入移位寄存器，同时“1”进入进位单元。连续按【单步】，当数据总线显示灯显示“0111111111111111”时，再按【单步】，数据总线显示灯显示“1111111111111111”，进位指示灯灭，表示 “0”进入进位单元。连续按【单步】，观察带进位移位的过程。如想进行带进位右移，参考表2－2可见，置S0=0，S＝1，M=1,再按【单步】即可实现带进位右移操作。

3. 按以上的操作方法验证表2－2所列的移位运算试验电路的所有功能。

五、   实验数据记录

11010101——10101011——01010111——10101110——01011101——10111010——01110101——111010——11010101 （循环左移）

11010101——11101010——01110101——10111010——01011101——10101110——01010111——101010—11010101 （循环右移）

六、实验结果及分析

循环左移时，用从左边移出的位填充字的右端，而循环右移时，用从右边移出的位填充字的左侧，如上面实验过程原始记录。

 

第二篇：3：移位运算实验

班级：软件1211班      学号：2012193145         姓名：章婷                

实验项目三：移位运算实验

一、实验目的：

1. 验证移位运算的实现

二、实验重点：

1. 移位运算电路引脚的功能的应用

三、实验难点：

1. 带进位移位运算

四、实验任务：

1.输入数据49，将其循环左移一位、二位、三位，观察结果；

2.输入数据63，将其循环右移一位、二位、三位，观察结果；

3.输入数据98，将其带进位左移一位、二位、三位，观察结果；

4.输入数据250（无符号数），将其带进位右移一位、二位、三位，观察结果。

五、实验原理：

 

移位运算实验中使用了一片74LS299作为移位发生器，其八位输入/输出端以排针方式和总线单元连接，原理图见上图。299_G信号控制其使能端，T4时序为其时钟脉冲，由S1 S0 M控制信号控制其功能状态，列表如下：

74LS299功能表

六、实验过程描述：(详细实验过程及实验结果)

任务1：

①      连线：连线图

②      开关复位：

③打开电源，启动：待连线与开关复位都做好后，打开电源，启动

④初始化：将CLR置为1再置为0再打到1，SW_G置为1，299_G置为1，S0=S1=M置为1

⑤输入数据：在开关单元输入00110001，将SW_G置为0，并按下START脉冲，再将SW_G置为1

⑥保持输出：将S1、S0、299_G都置为0，并按下START脉冲，观察总线指示灯是否指示为00110001

⑦移位运算：将S0置为1，299_G、M、S1都置为0，接连三次按下START脉冲，分别观察每次按下后总线指示灯的指示情况

⑧观察结果：观察总线指示灯的依次指示情况为：01100010,11000100,10001001，与实际结果相符

任务2：

①②③④同上

⑤输入数据：在开关单元输入00111111，将SW_G置为0，并按下START脉冲，再将SW_G置为1

⑥保持输出：将S1、S0、299_G都置为0，并按下START脉冲，观察总线指示灯是否指示为00111111

⑦移位运算：将S1置为1，299_G、S0、M都置为0，接连三次按下START脉冲，分别观察每次按下后总线指示灯的指示情况

⑧观察结果：观察总线指示灯的依次指示情况为：10011111,11001111,11100111，与实际结果相符

任务3：

①②③④同上

⑤输入数据：在开关单元输入01100010，将SW_G置为0，并按下START脉冲，再将SW_G置为1

⑥保持输出：将S1、S0、299_G都置为0，并按下START脉冲，观察总线指示灯是否指示为01100010

⑦移位运算：将S0、M置为1，299_G、S1都置为0，接连三次按下START脉冲，分别观察每次按下后总线指示灯的指示情况

⑧观察结果：观察总线指示灯的依次指示情况为：11000100,10001000,00010001，与实际结果相符

任务4：

①②③④同上

⑤输入数据：在开关单元输入11111010，将SW_G置为0，并按下START脉冲，再将SW_G置为1

⑥保持输出：将S1、S0、299_G都置为0，并按下START脉冲，观察总线指示灯是否指示为11111010

⑦移位运算：将S1、M置为1，299_G、S0都置为0，接连三次按下START脉冲，分别观察每次按下后总线指示灯的指示情况

⑧观察结果：观察总线指示灯的依次指示情况为：01111101,00111110,10011111，与实际结果相符

七、实验总结：

本次实验要求掌握存储器RAM的工作特性及其数据读写方法，熟悉静态随机存储器、地址锁存器、总线、时钟脉冲信号等的功能与使用方法，完成对计算机组成原理的基本单元应用，达到学习与实践的结合。

该实验为计算机组成原理中的基本单元实验，我们要从实验过程中培养认真细致的实验态度和一丝不苟、严谨科学的实验作风，夯实基础，掌握各个基础芯片单元与相关电路部件，熟悉其功能与操作方法，为将来的学习与工作打下良好的基础。通过实验，我们对计算机的基本组成、基本原理和设计步骤、设计思路以及调试步骤有了更进一步的了解，建立起更完善的计算机体系概念，为独立完成计算机设计奠定了基础。