(四) 运算器设计

简单四则运算计算器【案例描述】使用面向对象编程思想，编写一个简单的四则运算器。

可以通过数值的输入，进行整数四则运算，并且能够反复运算，直至输入退出信息为止。

【案例分析】1）按要求设计一个计算器类，包含四个运算方法。

2）为了使程序可以反复运算，直到选择退出为止，可以使用while循环语句实现。

3）开始运行时，需要用户输入两个需要计算的数，和输入需要运算的法则。

4）创建一个计算器对象，根据运算的法则调用对象中相应的方法，完成计算任务。

它用到的技术点有以下几方面：定义计算器类，定义类的方法和属性。

通过选择判断结构选择对象对应的方法执行运算。

【实施步骤】新建Python文件“computer.py”，输入以下代码。

class Computer:one=0two=0op=''result=0#构造函数def __init__(self,sone,stwo):self.one=soneself.two=stwo#定义加法def addone(self):result=one+tworeturn result#定义减法def minus(self):result = one - tworeturn result#定义乘法def multiply(self):result = one * tworeturn result#定义除法def division(self):result = one / tworeturn result#实例化类，调用它进行计算print("本程序是一个简易的四则运算计数器.")flag = Truewhile flag:one = int(input("请输入第一个数："))two = int(input("请输入第二个数："))operation = input("请输入要执行的四则运算(+-*/)：")cp=Computer(one,two)if operation == '+':print(cp.addone())elif operation == '-':print(cp.minus())elif operation == '*' or operation == 'x':print(cp.multiply())elif operation == '/' or operation == '÷':print(cp.division())else:print("输入有误！")while True:Continue = input("是否继续?y/n：")if Continue == 'y':breakelif Continue == 'n':while_condition = Falsebreakelse:print("输入有误，请重新输入！")【调试结果】可以直接在文件夹路径中双击“computer.py”文件，即可调用，输入需要运算的两个数以及运算符号后，程序会自动进行计算，效果如图1所示。

实验报告_运算器实验一、实验目的本次运算器实验的主要目的是深入了解运算器的工作原理和功能，通过实际操作和观察，掌握其基本运算逻辑和数据处理过程，培养对计算机硬件系统的理解和实践能力。

二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机一台、相关的实验软件以及连接线路等。

三、实验原理运算器是计算机的核心部件之一，它负责执行各种算术和逻辑运算。

其基本组成包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器、数据总线等。

算术逻辑单元（ALU）是运算器的核心，能够进行加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及与、或、非等逻辑运算。

寄存器用于暂时存储参与运算的数据和运算结果。

数据总线则用于在各个部件之间传输数据。

在运算过程中，数据从寄存器通过数据总线传输到ALU 进行运算，运算结果再通过数据总线存储回寄存器或传输到其他部件。

四、实验内容与步骤（一）实验内容1、进行简单的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。

2、执行逻辑运算，包括与、或、非操作。

3、观察运算结果在寄存器和数据总线上的传输和存储过程。

（二）实验步骤1、打开实验软件，连接好实验设备。

2、选择要进行的运算类型，如加法运算。

3、在相应的输入框中输入两个操作数。

4、点击“计算”按钮，观察运算结果在寄存器中的显示。

5、重复上述步骤，进行其他类型的运算。

五、实验结果与分析（一）实验结果1、加法运算：当输入操作数分别为 5 和 3 时，运算结果为 8，准确无误。

2、减法运算：输入 8 和 3，结果为 5，符合预期。

3、乘法运算：输入 2 和 4，得到结果 8，正确。

4、除法运算：输入 10 和 2，结果为 5，无差错。

5、逻辑运算：与运算：输入 1010 和 1100，结果为 1000。

或运算：输入 0101 和 1010，结果为 1111。

非运算：输入 1010，结果为 0101。

（二）结果分析通过对实验结果的观察和分析，可以得出以下结论：1、运算器能够准确地执行各种算术和逻辑运算，结果符合预期。

计算机组成原理运算器实验报告(一)计算机组成原理运算器实验报告实验目的•理解计算机组成原理中运算器的工作原理•学习运算器的设计和实现方法•掌握运算器的性能指标和优化技巧实验背景计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的重要课程之一，通过学习计算机组成原理，可以深入理解计算机的工作原理及内部结构。

运算器是计算机的核心组成部分之一，负责执行各种算术和逻辑运算。

在本次实验中，我们将通过实践的方式，深入了解并实现一个简单的运算器。

实验步骤1.确定运算器的功能需求–确定需要支持的算术运算和逻辑运算–设计运算器的输入和输出接口2.实现运算器的逻辑电路–根据功能需求，设计并实现运算器的逻辑电路–确保逻辑电路的正确性和稳定性3.验证运算器的功能和性能–编写测试用例，对运算器的功能进行验证–测量运算器的性能指标，如运算速度和功耗4.优化运算器的设计–分析运算器的性能瓶颈，并提出优化方案–优化运算器的电路设计，提高性能和效率实验结果与分析通过以上步骤，我们成功实现了一个简单的运算器。

经过测试，运算器能够正确执行各种算术和逻辑运算，并且在性能指标方面表现良好。

经过优化后，运算器的速度提高了20%，功耗降低了10%。

实验总结通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理中运算器的工作原理和设计方法。

通过实践，我们不仅掌握了运算器的实现技巧，还学会了优化运算器设计的方法。

这对于进一步加深对计算机原理的理解以及提高计算机系统性能具有重要意义。

参考文献•[1] 《计算机组成原理》•[2] 张宇. 计算机组成原理[M]. 清华大学出版社, 2014.实验目的补充•掌握运算器的工作原理和组成要素•学习如何设计和实现运算器的各个模块•理解运算器在计算机系统中的重要性和作用实验背景补充计算机组成原理是计算机科学中的基础课程，它研究计算机硬件和软件之间的关系，帮助我们理解计算机系统的工作原理和内部结构。

运算器是计算机的核心部件之一，负责执行各种算术和逻辑运算，对计算机的性能和功能起着重要作用。

目录一、设计总绪 (1)1。

1设计思想 (1)1.2设计说明 (1)1。

3关键词：矩阵键盘，单片机,数码管显示，汇编语言 (1)1.4设计目的 (1)1。

5设计要求 (2)二、设计方案 (2)2。

1硬件电路设计方案 (2)2.1.1基本结构 (2)2.1。

2系统框架图 (3)2.1。

3工作流程图 (3)2。

1.4单片机主控制模块 (4)2。

2系统功能描述 (6)三、各模块功能介绍 (7)3.1键盘输入模块 (7)3。

1。

1键盘分布图 (7)3。

1.2工作原理 (7)3。

2运算控制模块 (8)3.3显示模块 (8)3.4振荡电路模块 (9)四、仿真电路 (11)仿真运行结果 (11)五、调试过程总结 (13)附录： (14)参考文献: (14)源程序代码 (14)一、设计总绪1。

1设计思想近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。

计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计是用AT89c51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。

利用此设计熟悉单片机微控制器及汇编语言编程，对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。

掌握应用程序开发环境，常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法此设计是基于单片机技术的简易计算器的方案，本次设计所提出的一种基于单片机技术的简易计算器的方案,采用具有数据处理能力的中央处理器CPU，随机存储器ROM，多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统-—单片机，配以汇编语言编写的执行程序，能更好的解决计算机计算的问题,随着数字生活的到来，单片机在生活中越来越重要，它能将大量的逻辑功能集成与一个集成电路中，使用起来十分方便。

运算器名词解释运算器是用于计算数字和表达式的计算机硬件设备。

简单地说，利用运算器，可以进行加、减、乘、除以及进行更复杂的数学和逻辑运算。

它也可以以数值形式存储和处理数据，因此又可以将其归类为数据处理器。

运算器可以是独立的计算机，也可以是作为计算机系统的一部分而存在的。

运算器的使用方式也可以有所不同，是全自动的，比如计算机，还是手动的，比如四则运算器，也可以是混合的两者。

2.算器的种类运算器的种类很多，大致可以分为四类：（1）四则运算器：这是最常见的一类运算器，它用于简单的加减乘除四则运算，通常使用计算机进行运算，但也可以使用手动运算器。

（2）函数运算器：这类运算器专门用于计算各种数学函数，包括三角函数、指数函数等，通常有大型和小型两种结构，其中小型的函数运算器一般出现在计算机键盘上。

（3）科学运算器：这类运算器用于求解特殊函数，比如高等数学函数等，也可以用来解决复杂的问题，如求衍生、积分等。

（4）数据处理运算器：这类运算器是最为复杂的一种，它可以对各种数据进行处理，例如算术运算、统计分析、曲线拟合等。

它也可以模拟计算机运算，如编程、流程控制等。

3.何使用运算器运算器的使用方法取决于运算器类型：（1）四则运算器的使用方法：如果使用的是计算机四则运算器，只需将要计算的数字和符号输入后，按下“等号”键，即可显示运算结果；如果使用的是手动四则运算器，则需要一步一步逐位地计算，并按下相应的运算符号来进行计算，最终显示出结果。

（2）函数运算器的使用方法：如果使用的是键盘函数运算器，首先需要选择要进行的函数运算，并输入参数后，按下“等号”按钮，即可显示运算结果；而如果使用的是大型函数运算器，则需要先选择要运算的函数，然后将参数录入进去，按下“计算”键，即可显示运算结果。

（3）科学运算器的使用方法：与函数运算器的使用方法基本相同，但比函数运算器更加复杂，可进行更复杂的运算，比如求衍生、求积分等。

（4）数据处理运算器的使用方法：它的使用方法和科学运算器类似，但是需要更多的参数和更复杂的运算，比如编程、状态控制等。

运算器数据通路2.实验步骤连接实验线路, 实验连线如下图所示。

仔细查线无误后, 接通电源。

实验连线图(2) 将时序与操作台单元的开关KK2 置为‘单拍’档,开关KK1.KK3 置为‘运行’档。

(3) 打开电源开关, 如果听到有‘嘀’报警声, 说明有总线竞争现象, 应立即关闭电源, 重新检查接线, 直到错误排除。

然后按动CON 单元的CLR 按钮, 将运算器的A、B 和FC、FZ 清零。

(4) 用输入开关向暂存器A 置数。

①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关, 形成二进制数01100101（或其它数值）, 数据显示亮为‘1’, 灭为‘0’。

②置LDA=1, LDB=0, 连续按动时序单元的ST 按钮, 产生一个T4 上沿, 则将二进制数01100101 置入暂存器A 中, 暂存器A 的值通过ALU 单元的A7…A0 八位LED 灯显示。

(5) 用输入开关向暂存器B 置数。

①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关, 形成二进制数10100111（或其它数值）。

②置LDA=0, LDB=1, 连续按动时序单元的ST 按钮, 产生一个T4 上沿, 则将二进制数10100111置入暂存器B 中, 暂存器B 的值通过ALU 单元的B7…B0 八位LED 灯显示。

(6) 改变运算器的功能设置, 观察运算器的输出。

置ALU_B=0、LDA=0、LDB=0, 然后按表1-1-1置S3、S2、S1、S0 和Cn 的数值, 并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。

如置S3、S2、S1、S0 为0010, 运算器作逻辑与运算, 置S3、S2、S1、S0 为1001, 运算器作加法运算。

如果实验箱和PC 联机操作, 则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果（软。

*******************实践教学*******************兰州理工大学技术工程学院2013年春季学期汇编语言实训课程设计题目：四则运算计算器专业班级：计算机科学与技术姓名：___郭利强_____学号： 11730108指导教师：刘树群成绩：计算机科学与技术专业(11级)汇编语言实训课程设计任务书题目：四则运算计算器班级： 11计算机科学与技术1班学生姓名：郭利强学号： 11730108 题目类型：软件工程（R）指导教师：刘树群一．题目简介四则运算计算器，主要是为了解决数学中的加、减、乘、除四则运算的问题。

通过该题目的设计过程，可以培养学生结构化程序设计的思想，加深对汇编语言基本语言要素和流程结构的理解，针对汇编语言中的重点和难点内容进行训练，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时强调好的程序设计风格。

得到软件工程的综合训练，提高解决实际问题的能力。

二．设计任务1、查阅文献资料，一般在5篇以上；2、要求可以进行四则运算；3、完成软件结构设计和算法设计；4、完成系统的软件开发和测试工作；5、撰写设计说明书；6、做好答辩工作。

三．主要内容、功能及技术指标1、实现功能及指标：①使用Win32的窗口程序模式，实现四则运算程序的设计与开发；②界面友好。

2、问题分析及解决方案框架确定：充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。

在确定解决方案框架过程中，综合考虑系统功能，考虑怎样使系统结构清晰、合理、简单和易于调试。

最后确定每个过程和函数的简单功能，以及过程（或函数）之间的调用关系，并画出函数之间的调用关系图。

3、详细设计和编码：定义相应的存储结构，确定各个函数的算法，并画出流程图，在此基础上进行代码设计，每个明确的功能模块程序一般不超过200行，否则要进一步划分。

4、上机前程序静态检查：上机前程序静态检查可有效提高调试效率，减少上机调试程序时的无谓错误。

静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。

运算器原理运算器是计算机中的一个重要部件，它负责进行各种数学运算，包括加减乘除、逻辑运算等。

在计算机中，运算器的设计和实现直接影响着计算机的运算速度和精度。

本文将介绍运算器的原理，包括运算器的基本结构、运算器的工作原理以及运算器的优化方法。

首先，我们来看一下运算器的基本结构。

运算器通常由算术逻辑单元（ALU）、寄存器和控制部件组成。

ALU是运算器的核心部件，负责执行各种算术和逻辑运算。

寄存器用于暂时存储运算中的数据，而控制部件则负责指挥各个部件的工作，使整个运算器能够按照预定的顺序完成各种运算任务。

其次，我们来了解一下运算器的工作原理。

在进行运算时，运算器会从寄存器中读取需要进行运算的数据，然后将这些数据送入ALU中进行运算。

ALU根据控制部件的指令，执行相应的运算操作，将结果存储回寄存器中。

在进行逻辑运算时，ALU会根据输入的逻辑值执行相应的逻辑运算，并将结果返回给寄存器。

控制部件负责协调各个部件的工作，使整个运算过程能够按照预定的步骤进行。

最后，我们来讨论一下运算器的优化方法。

为了提高计算机的运算速度和精度，可以采取一些优化措施来优化运算器的设计。

例如，可以采用并行计算的方式来提高运算速度，将多个运算任务同时进行，从而缩短计算时间。

此外，还可以采用流水线技术来优化运算器的设计，将运算过程分解成多个阶段，使各个阶段可以并行进行，从而提高运算效率。

另外，还可以采用硬件加速的方法来优化运算器的设计，使用专门的硬件来加速某些常见的运算操作，提高运算速度。

总之，运算器作为计算机中的重要部件，其设计和实现直接影响着计算机的运算速度和精度。

通过对运算器的原理进行深入了解，可以更好地理解计算机的运算过程，为优化计算机的性能提供参考。

希望本文能够帮助读者对运算器有一个更清晰的认识，对计算机的工作原理有一个更深入的理解。

运算器实验总结一、引言在现代科技高度发展的今天，计算机已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。

而计算机的核心部件之一就是运算器。

运算器作为计算机的“大脑”，起着重要的计算和控制作用。

本文将对运算器实验进行总结，包括实验目的、实验过程和实验结果等内容。

二、实验目的运算器实验的目的是通过设计和实现一个简单的运算器电路，加深对计算机运算原理的理解，以及培养学生的动手能力和解决问题的能力。

三、实验过程运算器实验分为设计和搭建电路两个步骤。

1. 设计在实验开始之前，我们需要根据运算器的功能需求，设计出运算器电路的逻辑结构。

运算器一般包括算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)等组成部分。

我们可以根据实验要求，设计出适合的运算器结构。

2. 搭建电路在设计完成后，就可以开始搭建运算器电路了。

首先，我们需要根据设计图纸，准备所需的电子元件，如逻辑门、开关和触发器等。

然后，按照电路图的连接顺序，一步一步地将电子元件连接起来，形成一个完整的运算器电路。

3. 调试与测试搭建完成后，需要经过调试和测试来确保电路的正常工作。

我们可以通过给电路输入不同的二进制数值，观察电路输出是否符合预期结果来判断电路的正确性。

如果出现问题，可以逐步检查电路连接是否正确，是否存在元件损坏等情况。

四、实验结果经过设计、搭建和调试测试，最终我们得到了一个正常工作的运算器电路。

在测试过程中，我们对电路进行了多组输入输出的验证，结果表明电路正常。

通过我们的运算器，可以完成四则运算、逻辑运算等基本运算需求。

五、实验启示通过这次运算器实验，我们收获了很多。

首先是对计算机运算原理的深入理解。

在设计和搭建电路的过程中，我们不仅需要了解计算机的基本运算原理，还需要将理论知识实际应用到电路设计和调试中。

实践过程不仅加深了我们对计算机原理的理解，还帮助我们发现了一些之前未曾察觉到的问题和异常现象。

其次是培养了动手能力和解决问题的能力。

在实验过程中，我们需要亲自动手进行电路的搭建和调试。