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《计算机组成原理》实验报告3

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《计算机组成》实验报告

实验名称：数据通路组成实验

一、实验目的

1、掌握时序产生器的组成原理。

2、掌握微程序控制器的组词原理。3、掌握微指令格式的化简和归并。

二、实验内容

（1）按实验要求，连接实验台的数码开关K0—K15 、控制开关、按钮开关、时钟信号源

和微程序控制器。注意：本次实验只做微程序控制器本身的实验，故微程序控制器输出的微命令信号与执行部件（数据通路）的连线暂不连接。连线完成后应仔细检查一遍，然后才

可加上电源。

（2）观察时序信号

用双踪示波器观测时序产生器的输入输出信号：ＭＦ，Ｗ１—Ｗ４，Ｔ１—Ｔ４。比较相位关系，画出其波形，并标注测量所得的脉冲宽度。观察时须将TJ1 接低电平，

DB,DZ,DP开关均置０状态，然后按QD按钮，则连续产生T1,T2,T3,T4,W1,W2,W3,W4。

了解启停控制信号的功能，并熟练地使用连接这些控制信号的按钮或开关。

（3）熟习微指令格式的定义，按此定义将控制台指令微程序地8条微指令按十六进制编码，

列于下表。三种控制台指令地功能由SWC，SWB，SWSWAA三个二进制开关地状态来指

定（KRD＝001B，KWE＝010B，PR＝010B）。此表必须在预习时完成。

微指令地址微指令编码微指令地址微指令编码

00H 3CH 07H 17H 

27H 3FH 

3DH 3EH 

单拍(DP)方式执行控制台微程序，读出上述八条微指令，用Ｐ字段和微地址指示灯跟踪微指令执行情况，并与上表数据对照。用连续方式执行KWE和KRD(将TJ1接

地），画出uA0(28C64的地址A0)信号波形，作出解释。

（4）用P3 和SWC，SWB，SWSWAA的状态组合，观察验证三种控制台指令KWE和KRD,PD

微地址转移逻辑功能地实现。

（5）熟习05H，10H两条微指令的功能和P2测试的状态(IR4—IR7)，用二进制开关设置IR7—IR4的不同状态，观察ADD至STP九条机器指令微地址转移逻辑功能的实现。（用逻辑笔测试有关逻辑电路地电平，分别做出测试记录，之后填写出未详细罗列的

空白地址框中的微程序指令序列，也可以自行设计表格进行整体微程序控制逻辑的程

序流程与纪录。）

（6） 设置IR7—IR4的不同组合，用单拍方式执行ADD和STP九条机器指令微程序，用微地址和P字段指示灯跟踪微程序转移和执行情况。用逻辑笔测试小插座上输出的微

命令信号，记录命令信号，记录 ADD，SUB，LDA，STA四条机器指令地微命令信号，自行设计表

格。格。

三、硬件电路设计图

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计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

重庆理工大学

《计算机组成原理》

实 验 报 告

学 号 __***********____

姓 名 __张致远_________

专 业 __软件工程_______

学 院 _计算机科学与工程

二0一 六 年 四 月 二十三

实验一 基本运算器实验报告

一、 实验名称

基本运算器实验

二、 完成学生： 张致远 班级115030801 学号11503080109

三、 实验目的

1．了解运算器的组成结构。

2．掌握运算器的工作原理。

四、 实验原理：

两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。右方为低4位运算芯片，左方为高4位运算芯片。低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连，使低4位运算产生的进位送进高4位。低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连，高位芯片的进位输出到外部。

两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2（用锁存器74LS273 实现）来锁存数据。要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中，则锁存器74LS273 的控制端LDDR1

或LDDR2 须为高电平。当T4 脉冲来到的时候，总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。

为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门（用74LS245 实现）。若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。否则输出高阻态。数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。其中，输入开关经过一个三态门（74LS245）和内总线相连，该三态门的控制信号为SW-B，取低电平时，开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。

总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。控制信号中除T4 为脉冲信号，其它均为电平信号。

计算机组成原理实验报告-汉字编码与校验设计实验

计算机组成原理实验报告-汉字编码与校验设计实验

1 实验一 汉字编码与校验设计实验

一、实验目的

本实训将帮助同学们巩固对计算机中数据表示方法的理解，要求能设计汉字国标码与区位码之间的转换电路，能批量获取汉字机内码并用点阵形式进行显示。通过设计 16 位数据的海明编解码电路，16 位数据的 CRC 并行编解码电路，帮助同学们理解校验码传输过程。通过校验码流水传输实验帮助大家提前建立流水线的基本概念

二、实验原理、内容与步骤

实验原理、实验内容参考：

1、 汉字编码原理

1) 机内码与区位码

区位码转换为十六进制+2020H得到国标码，国标码+8080H得到机内码。

区位码（十六进制）+A0A0H=机内码

机内码-A0A0H=区位码（十六进制）

2) 存储器数据编辑

使用实验里附带的十六进制编辑器，在使用ASCII码保存的记事本编辑，记得得到。

2、 汉字编码电路设计

国标转区位码

2

汉字显示

3、海明编码原理与设计

1） 编码原理

若有效消息b1b2b3b4=1011，则先将它分别填入第3，5，6，7位，再分组进行奇偶统计，分别填入校验位P1，P2，P3的值。这里分组采用偶校验，因此，要保证3组校验位的取值都满足偶校验规则。各校验码的取值如下：

P1=H3⊕H5⊕H7=b1⊕b2⊕b4=1⊕0⊕1=0

P2=H3⊕H6⊕H7=b1⊕b3⊕b4=1⊕1⊕1=1

P3=H5⊕H6⊕H7=b2⊕b3⊕b4=0⊕1⊕1=0

这样就得到了海明码

2） 分组原理

在海明码H1~Hn中，位号数（1，2，3，。。。，n）为2的权值的那些位，即1（20），2，4，。。。，2r-1位，作为奇偶校验码，并记作P1，P2 ，P3，。。。，Pr,余下各位则为有效信息位。与N=11,k=7,r=4相应海明码可示意为

位号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Pi占位 P1 P2 b1 P3 b2 b3 b4 P4 b5 b6 b7

计算机组成原理实验报告 2

计算机组成原理实验报告 2

计算机组成原理实验报告

实验报告

运算器实验

⼀、实验⽬的

掌握⼋位运算器的数据传输格式，验证运算功能发⽣器及进位控制的组合功能。

⼆、实验要求

完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运⽤。

三、实验原理

实验中所⽤的运算器数据通路如图2-3-1所⽰。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出FUN经过74LS245三态门与数据总线相连，运算源寄存器A和暂存器B的数据输⼊端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输⼊端与数据总线相连，准双向I/O输⼊输出端⼝⽤来给出参与运算的数据，经2⽚74LS245三态门与数据总线相连。

图2-3-1运算器数据通路

图中A WR、BWR在“搭接态”由实验连接对应的⼆进制开关控制，“0”有效，通过【单拍】按钮产⽣的脉冲把总线上的数据打⼊，实现运算源寄存器A、暂存器B的写⼊操作。

四、运算器功能编码算术运算逻辑运算

K23~K0置“1”，灭M23~M0控位显⽰灯。然后按下表要求“搭接”部件控制路。

表2.3.2 运算实验电路搭接表

算术运算1.运算源寄存器写流程

通过I/O单元“S7~S0”开关向累加器A和暂存器B置数，具体操作步骤如下：

2.运算源寄存器读流程

关闭A、B写使能，令K18=K17=“1”，按下流程分别读A、B。

3.加法与减法运算

令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0100），为算术加，FUN及总线单元显⽰A+B的结果令M S2 S1 S0（K15K13~K11=0101），为算术减，FUN及总线单元显⽰A－B的结果。

逻辑运算1.运算源寄存器写流程

通过“I/O输⼊输出单元”开关向寄存器A和B置数，具体操作步骤如下：2.运算源寄存器读流程

关闭A、B写使能，令K17= K18=1，按下流程分别读A、B。

①若运算控制位设为（M S2 S1 S0=1111）则F=A，即A内容送到数据总线。

②若运算控制位设为（M S2 S1 S0=1000）则F=B，即B内容送到数据总线。

计算机组成原理实验报告 3

计算机组成原理实验报告 3

计算机组成原理实验报告

算

术

逻

辑

运

算

单

元

姓名：李锐智指导老师：袁全清

学号：140101200037 实验时间：2016 11 23

班级：软件2班

一、目的

1. 掌握简单运算器的数据传输方式

2. 掌握74LS181的功能和应用

二.实验内容

(1)不带进位位逻辑或

(2)不带进位位加法

三.实验过程

实验一：不带进位位逻辑或运算实验

把ALU-IN（8芯的盒型插座）与CPT-B板上的二进制开关单元中J01插座相连(对应二进制开关H16~H23)，把ALU-OUT（8芯的盒型插座）与数据总线上的DJ2相连。

把D1CK和D2CK用连线连到脉冲单元的PLS1上，把EDR1、EDR2、ALU-O、S0、S1、S2、S3、CN、M接入二进制开关（请按下表接线）

控制信号 接入开关位号

D1CK PLS1孔

D2CK PLS1孔

EDR1 H8 孔

EDR2 H7 孔

ALU-O H6 孔

CN H5 孔

M H4 孔

S3 H3 孔

S2 H2 孔

S1 H1 孔

S0 H0 孔

按启停单元中的运行按钮，使实验平台处于运行状态。

二进制开关H16~H23作为数据输入，置33H（对应开关如下表）。

H23 H22 H21 H20 H19 H18 H17 H16 数据总线值

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 8位数据

0 0 1 1 0 0 1 1 33H

置各控制信号如下：

H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 H0

EDR1 EDR2 ALU-O CN M S3 S2 S1 S0

0 1 0 1 1 1 1 1 0

按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在D1CK上产生一个上升沿，把33H打入DR1数据锁存器，通过逻辑笔或示波器来测量确定DR1寄存器（74LS374）的输出端，检验数据是否进入DR1中。