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《組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院10一、實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)名稱：運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握帶累加器的運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)2、掌握溢出檢測(cè)的原理及實(shí)現(xiàn)方法3、理解有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算的區(qū)別4、理解基于補(bǔ)碼的加減運(yùn)算實(shí)現(xiàn)原理105、熟悉運(yùn)算器的數(shù)據(jù)傳輸通路三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備JZYL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀一臺(tái)芯片：74LS181運(yùn)算器芯片2片74LS3738D鎖存器3片四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)自己設(shè)計(jì)一個(gè)電路和利用實(shí)驗(yàn)參考電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)要求先將多個(gè)運(yùn)算數(shù)據(jù)事先存入存儲(chǔ)器中，再由地址選中，選擇不同的運(yùn)算指令，進(jìn)行運(yùn)算，并將結(jié)
2、果顯示，還可以進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算和移位，最后將最終結(jié)果寫入到存儲(chǔ)器中。參考電路：技術(shù)要點(diǎn)1）利用74181設(shè)計(jì)8位運(yùn)算器；2）設(shè)計(jì)基于單符號(hào)位的溢出檢測(cè)方法和實(shí)現(xiàn)電路。要求能支持有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)加法運(yùn)算的溢出檢測(cè)。選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)驗(yàn)證你所設(shè)計(jì)的電路的功能。3）利用373芯片增加累加器功能對(duì)上述電路進(jìn)行綜合集成，利用多路選擇器設(shè)計(jì)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)有符號(hào)數(shù)（用補(bǔ)碼進(jìn)行計(jì)算）和無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算、加/減運(yùn)算的支持；10五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)101074LS373管腳圖74LS373真值表DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻態(tài)2）74LS181
3、：74LS181是一個(gè)四位運(yùn)算器。實(shí)驗(yàn)中要用多個(gè)如下圖所示的異或門來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)。1074LS181管腳圖74LS181功能表2、設(shè)計(jì)思路1）將兩片74LS181通過(guò)373連在一起，通過(guò)373的鎖存功能實(shí)現(xiàn)八位運(yùn)算2）溢出檢測(cè)的設(shè)計(jì)：無(wú)符號(hào)：無(wú)符號(hào)運(yùn)算中，若最高位存在進(jìn)位，則表示有溢出，否則則表示無(wú)溢出，所以只需直接將最高進(jìn)位位（即Cn+4）與燈相接，高電位表示有溢出，低電位表示無(wú)溢出（電路圖略）10有符號(hào)：根據(jù)運(yùn)算過(guò)程中最高數(shù)據(jù)位的進(jìn)位與符號(hào)位的進(jìn)位位是否一致進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)運(yùn)算過(guò)程中最高數(shù)據(jù)位的進(jìn)位產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)為Cd，
4、符號(hào)位產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)為Cf，當(dāng)參加運(yùn)算的兩數(shù)均為正數(shù)時(shí)，則Cf=0且符號(hào)位之和為Sf=0，此時(shí)若Cd=1，則導(dǎo)致運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位與參加運(yùn)算的數(shù)的符號(hào)位不同，會(huì)發(fā)生溢出；當(dāng)參加運(yùn)算的兩數(shù)為負(fù)數(shù)，則Cf=1，且之和為Sf=0，此時(shí)只有Cd=1才能使Sf=1，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位才與參加運(yùn)算的符號(hào)相同，若Cd=0，則Sf=0導(dǎo)致運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位與參與運(yùn)算的數(shù)的符號(hào)位不同，也會(huì)發(fā)生溢出。綜上所述，利用公式即可進(jìn)行溢出檢測(cè)。但上述方案在已有條件下難以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)老師建議，改為根據(jù)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)是否一致進(jìn)行溢出檢測(cè)。設(shè)，為參加運(yùn)算數(shù)的符號(hào)
5、位，為結(jié)果的符號(hào)位，為溢出標(biāo)志符，當(dāng)取1時(shí)表示發(fā)生一處。基于該方法的公式為：六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄與分析1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1構(gòu)造八位運(yùn)算器檢測(cè)記錄：構(gòu)造八位運(yùn)算器檢測(cè)記錄表S3S2S1S0數(shù)據(jù)A數(shù)據(jù)B運(yùn)算結(jié)果MCn10010000000100000001000000100110010000001000000001000000110110010000000100000010000000110110011000000010000000000000000111100000000100000001000000000111000000001000
6、000000000000101110000000000000000100000001011101010101001010101111111110該記錄表明：8位運(yùn)算器構(gòu)造成功2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程2添加溢出檢測(cè)檢測(cè)記錄添加溢出檢測(cè)檢測(cè)記錄表S3S2S1S0數(shù)據(jù)A數(shù)據(jù)B運(yùn)算結(jié)果MCn溢出10010111111110000000001111111011該記錄表明：溢出檢測(cè)添加失敗，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程3添加373芯片后檢測(cè)記錄添加373芯片后檢測(cè)記錄表脈沖A脈沖BS3S2S1S0數(shù)據(jù)結(jié)果A結(jié)果BMCn1010100100000001
7、00000001000000000101100100000001000000010000000101101001000000010000001000000001010110010000000100000010000000100110100100000010000001000000001001011001000000100000010000000100011010010000001000000110000001000101100100000010000001100000011001該記錄表明：可實(shí)現(xiàn)累計(jì)和數(shù)據(jù)傳送4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程4添
8、加求補(bǔ)電路后檢測(cè)記錄添加求補(bǔ)電路后檢測(cè)記錄表脈沖A脈沖BS3S2S1S0數(shù)據(jù)結(jié)果A結(jié)果BMCn0/11010010000010100000101000000000110110010000010100000101000001010110010011000001100000101
