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计算机组成原理实验指导书马莉修订2015年11月目录实验一脱机运算器实验-------------------------------------------------------------1 实验二基础汇编语言程序设计-----------------------------------------------------3 实验三存储器部件实验与多级中断实验-----------------------------------------10 实验四微程序控制器实验-----------------------------------------------------------17 附录一TEC-2000教学机的操作与使用方法练习说明-----------------------21 附录二TEC-2000教学机的指令系统--------------------------------------------24[键入文字]实验一脱机运算器实验实验目的深入了解AM2901运算器的功能与具体用法，4片AM2901的级连方式，深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。
实验说明脱机运算器实验，是指让运算器从教学计算机整机中脱离出来，此时，它的全部控制与操作均需通过两个12位的微型开关来完成，这就谈不上执行指令，只能通过开关、按键控制教学机的运算器完成指定的运算功能，并通过指示灯观察运算结果。
下面先把与该实验直接有关的结论性内容汇总如下。
12位微型开关的具体控制功能分配如下所述：A口、B口地址：送给AM2901器件用于选择源与目的操作数的寄存器编号；I8~I0：选择操作数来源、运算操作功能、选择操作数处理结果和运算器输出内容的3组3位的控制码；SCi、SSH和SST：用于确定运算器最低位的进位输入、移位信号的入／出和怎样处理AM2901产生的状态标志位的结果。
实验内容1．将教学机左下方的5个拨动开关置为1XX00（单步、16位、脱机）；先按一下“RESET”按键，再按一下“START”按键，进行初始化。
计算机组成原理实验指导书适用TD-CMA实验设备实验一基本运算器实验一、实验原理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 0CN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）。
每一个输入都通过开关与一个输出相连，把沿对角线的开关导通，就可实现移位功能，即：(1) 对于逻辑左移或逻辑右移功能，将一条对角线的开关导通，这将所有的输入位与所使用的输出分别相连,而没有同任何输入相连的则输出连接0。
(2) 对于循环右移功能，右移对角线同互补的左移对角线一起激活。
例如，在4位矩阵中使用‘右1’和‘左3’对角线来实现右循环1位。
(3) 对于未连接的输出位，移位时使用符号扩展或是0填充，具体由相应的指令控制。
使用另外的逻辑进行移位总量译码和符号判别。
原理如图1-1-1所示图1-1-1 运算器原理图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 0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。
如果是算术运算，还将置进位标志FC，在运算结果输出前，置ALU零标志。
计算机组成原理实验指导书（北京交通大学海滨学院计算机科学系）编写教师：李济生刘音陈端君田春子实验一、寄存器实验一、实验目的了解模型机中各种寄存器的结构、工作原理及其控制方法，掌握运算器中寄存器的数据传输方法和基本控制原理，为后续学习CPU中数据在各寄存器之间的传输做必要的知识储备。
二、实验要求使用CP226 实验平台，将要求的数据写入相关的寄存器，并能得到准确的实验结果。
三、实验内容利用CP226 实验平台上的K23-K16开关作为DBUS 的数据，K7..K0中的某些开关作为控制信号（控制方式见六），将K23-K16上的数据写入累加器A、工作寄存器W、数据寄存器组R0、R1、R2、R3中。
其具体内容如下（本实验为脱机实验）：1.将二位学生学号的最后2位以BCD码的方式分别写入累加器A和工作寄存器W中，并将实验结果的局部贴图粘贴在实验报告上；2.将二位学生学号的最后2位以BCD码的方式分别写入R0和R1、R2和R3工作寄存器中，并将实验结果的局部贴图粘贴在实验报告上。
说明：假设某学生的学号是10112025，则最后两位是25，它的BCD码是25H，此时开关K23-K16提供的数据见表1-1所示。
表1-1：学号后两位为25时，K23..K16的开关数据（开关拨到上方为1，拨到下方为0）四、模型机概况CP226 模型机中包括了一个标准CPU 所具备所有部件，这些部件包括：运算器ALU、累加器A、工作寄存器W、左移门L、直通门D、右移门R、寄存器组R0-R3、程序计数器PC、地址寄存器MAR、堆栈寄存器ST、中断向量寄存器IA、输入端口IN、输出端口寄存器OUT、程序存储器EM、指令寄存器IR、微程序计数器uPC、微程序存储器uM，以及中断控制电路、跳转控制电路。
其中运算器和中断控制电路以及跳转控制电路用CPLD 实现，其它电路都是由离散的数字电路组成。
模型机为8 位机，数据总线、地址总线都为8位，但其工作原理与16位机相同。
《计算机组成原理》实验指导书实验一、3～8译码器的设计1．实验目的和要求熟悉ispEXPERT SYSTEM 软件的原理图绘制和编程方法。
了解计算机硬件电路的设计和调试方法。
熟悉、掌握组合逻辑电路的设计方法。
2．实验内容由组合逻辑电路知识可知，采用与门实现的3线～8线译码器的逻辑方程如下： 利用组合逻辑门电路，设计一个3～8译码器，原理图如下：并验证逻辑是否正确。
3.实验提示先根据附录一熟悉ispEXPERT SYSTEM用原理图方式输入组合逻辑门电路连接计算机组成原理实验装置，编程下载ispLSI1032E 拨动开关观察记录LED 显示结果完成实验后，每位同学提交一份实验报告（手写），格式参照附件一。
注：引脚1.开关（输入）：K0~K7： 53~60K8~K15 ： 26~33 开关向上为1，向下为0 灯（输出）：LED0~LED7 ：76~83 LED8~LED15：3~10 L0~L7： 45~52 L8~L15： 34~412.输入输出都要添加缓冲器：在器件库中选择C ：\…\GENERIC\IOPADS.LIB1270126012501240123012201210120a a a y a a a y a a a y a a a y a a a y a a a y a a a y a a a y ========3.引脚锁定：菜单项ADD ，选命令，出现Symbol Attribute Editor 对话框，单击需要定义属性的输入输出PAD ，在对话框中选SynarioPin 属性，输入引脚号。
（2）选择器件 （3）输入源文件（4）编译、仿真源文件 （5）适配在项目管理器窗口，点击左边窗口中的ispLSI1032E-70LJ84,右边窗口双击FitDesign,出现绿色对号，则设计正确，红色错号，存在严重错误。
（6）下载（烧录）将实验系统电源连好使用专用下载电缆将实验系统和微机连好。
目录第一章系统概述 (2)1.1DICE-CP226简介 (2)1.2DICE-CP226特点 (2)1.3实验系统组成 (3)第二章模型机模块实验 (4)2.1寄存器实验 (4)实验1：A，W 寄存器实验 (5)实验2：R0，R1，R2，R3 寄存器实验 (8)实验3：MAR 地址寄存器，ST 堆栈寄存器，OUT输出寄存器 (13)2.2运算器实验 (16)2.3数据输出实验/移位门实验 (18)实验1：数据输出实验 (20)实验2：移位实验 (21)2.4微程序计数器U PC实验 (23)实验1：uPC 加一实验 (25)实验2：uPC 打入实验 (26)2.5PC实验 (26)实验1：PC 加一实验 (29)实验2：PC 打入验 (29)2.6存储器EM实验 (30)实验1：PC/MAR 输出地址选择 (31)实验2：存储器EM 写实验 (31)实验3：存储器EM 读实验 (33)实验4：存储器打入IR指令寄存器/uPC实验 (34)实验5：使用实验仪小键盘输入EM (36)2.7微程序存储器U M实验 (36)实验1：微程序存储器uM 读出 (38)实验2：使用实验仪小键盘输入uM (38)2.8中断实验 (39)第三章CP226 模型机 (40)3.1模型机总体结构 (40)3.2模型机寻址方式 (41)3.3模型机指令集 (42)3.4模型机微指令集 (44)第四章模型机综合实验（微程序控制器） (55)实验1：数据传送实验/输入输出实验 (55)实验2：数据运算实验（加/减/与/或） (58)实验3：移位/取反实验 (60)实验4：转移实验 (62)实验5：调用实验 (60)实验6：中断实验 (61)实验7：指令流水实验 (64)实验8 RISC 模型机 (66)第五章组合逻辑控制 (68)5.1组合逻辑控制器 (68)5.2用CPLD实现运算器功能 (76)第六章设计指令/微指令系统 (79)第七章扩展实验 (83)扩展实验一：用8255 扩展I/O 端口实验 (83)扩展实验二：用8253扩展定时器试验 (84)第八章实验仪键盘使用 (87)1、观察内部寄存器： (88)2、观察、修改程序存储器内容： (88)3．观察、修改微程序存储器内容： (89)4.用小键盘调试实验一 (91)第九章CP226 集成开发环境使用 (93)1）主菜单 (94)2）快捷键图标 (95)3）调试窗口区 (95)4）结构图区 (96)5）指令/微程序/跟踪窗口 (96)6）寄存器状态 (97)附录一实验用芯片介绍 (98)第一章系统概述1.1 DICE-CP226简介DICE-CP226型计算机组成原理实验系统<以下简称系统>，是由江苏启东计算机总厂有限公司继C2000/CH2000成功开发之后，结合国内同类产品的优点，最新研制开发的超强型实验计算机装置<以下简称模型机>。
计算机组成原理实验指导书一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深学生对计算机组成原理的理解，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理，提高学生的动手能力和实际操作能力。
二、实验器材。
1. 计算机主机。
2. 显示器。
3. 键盘。
4. 鼠标。
5. 逻辑分析仪。
6. 示波器。
7. 电源。
8. 万用表。
9. 逻辑门集成电路。
10. 接线板。
11. 连接线。
三、实验内容。
1. 计算机硬件基本组成的实验。
通过拆卸计算机主机，了解各个硬件组件的作用和连接方式，包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、电源等。
并通过重新组装，加深对计算机硬件组成的理解。
2. 逻辑门电路实验。
使用逻辑门集成电路和连接线搭建基本的逻辑门电路，包括与门、或门、非门等，并通过逻辑分析仪观察输入输出的关系，加深对逻辑门原理的理解。
3. 示波器使用实验。
学习示波器的基本使用方法，观察不同信号的波形，了解数字信号和模拟信号的特点，加深对计算机输入输出原理的理解。
4. 电源电压测量实验。
使用万用表测量计算机主板各个电源接口的电压值，了解各个电源接口的作用和电压标准，加深对计算机电源原理的理解。
四、实验步骤。
1. 计算机硬件基本组成的实验步骤。
（1）拆卸计算机主机，观察各个硬件组件的位置和连接方式。
（2）了解各个硬件组件的作用和特点。
（3）重新组装计算机主机，检查各个硬件组件的连接是否正确。
2. 逻辑门电路实验步骤。
（1）根据实验指导书搭建与门、或门、非门电路。
（2）使用逻辑分析仪观察输入输出的关系，记录实验数据。
3. 示波器使用实验步骤。
（1）学习示波器的基本使用方法。
（2）使用示波器观察不同信号的波形，记录实验数据。
4. 电源电压测量实验步骤。
（1）使用万用表测量各个电源接口的电压值。
（2）比较测量结果与电压标准的差异，记录实验数据。
五、实验注意事项。
1. 在拆卸和重新组装计算机主机时，注意防止静电干扰，避免损坏硬件组件。
2. 在搭建逻辑门电路时，注意连接线的接触是否良好，避免信号传输不畅。
《计算机组成原理》实验指导书目录第一部分EL-JY-II计算机组成原理实验系统简介 (1)第二部分使用说明及要求 (5)实验一运算器实验 (12)实验二移位运算实验 (24)实验三存储器实验和数据通路实验 (29)实验四微程序控制器的组成与实现实验 (36)实验五微程序设计实验 (45)实验六、简单实验计算机组成与程序运行实验 (53)实验七、带移位运算实验计算机组成与程序运行实验 (65)实验八、复杂实验计算机组成与程序运行实验 (77)实验九、实验计算机的I/O实验 (93)实验十、总线控制实验(选做) (103)实验十一、可重构原理计算机组成实验(选做) (105)实验十二、简单中断处理实验(选做) (110)实验十三、基于重叠和流水线技术的CPU结构实验(选做) (116)实验十四、RISC模型机实验(选做) (122)第一部分EL-JY-Ⅱ计算机组成原理实验系统简介EL-JY-Ⅱ型计算机组成原理实验系统是为计算机组成原理课的教学实验而研制的，涵盖了目前流行教材的主要内容，能完成主要的基本部件实验和整机实验，可供大学本科、专科、成人高校以及各类中等专业学校学习《计算机组成原理》、《微机原理》和《计算机组成和结构》等课程提供基本的实验条件，同时也可供计算机其它课程的教学和培训使用。
一、基本特点：1、本系统采用了新颖开放的电路结构：（1）、在系统的总体构造形式上，采用“基板+ CPU板”的形式，将系统的公共部分，如数据的输入、输出、显示单片机控制及与PC机通讯等电路放置在基板上，它兼容8位机和16位机，将微程序控制器、运算器、各种寄存器、译码器等电路放在CPU板上，而CPU板分为两种：8位和16位，它们都与基板兼容，同一套系统通过更换不同的CPU板即可完成8位机或16位机的实验，用户可根据需要分别选用8位的CPU 板来构成8位计算机实验系统或选用16位的CPU板来构成16位计算机实验系统；也可同时选用8位和16位的CPU板，这样就可用比一套略多的费用而拥有两套计算机实验系统，且使用时仅需更换CPU板，而不需做任何其它的变动或连接，使用十分方便。
●李英王强编●杨勇审《计算机组成原理》实验指导书东华理工学院自编教材 20080XX计算机组成原理实验指导书编写：李英王强审校：杨勇东华理工大学信工学院二○○八年十月目录实验一运算器数据通路实验 (1)实验二总线存储器实验 (11)实验三运算器仿真实验 (20)实验四存储器仿真实验 (25)实验五输入输出接口仿真实验 (29)实验六数据通路仿真实验 (34)实验七微程序实验 (38)实验一 运算器数据通路实验一、实验预习1、复习本次实验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理。
2、复习74LS181的工作原理，熟悉各管脚的逻辑功能。
3、按实验原理要求设计运算器，画出逻辑电路图及实验连线图。
4、预先拟订好实验步骤，考虑好可能产生的故障，并想好采取哪些实验技术手段进行排除。
5、74LS181是一个带有输入函数发生器的四位并行加法器，如果要进行8位或更多位的运算，应如何处理？6、实验中挂在总线上的器件（如运算器、寄存器、开关等）向总线发信息时应注意些什么问题？二、实验目的1、熟悉74LS181函数功能发生器的功能，提高器件在系统中应用的能力。
2、熟悉运算器的数据传送通路。
3、完成几种算术/逻辑运算器操作，加深对运算器工作原理的理解。
三、实验仪器实验仪器：1、综合硬件公共箱NS-GG12、逻辑电路搭试板NS-DS13、接线工具和连接导线 实验器件：1、四位函数功能发生器74LS181 2片2、八D 锁存器74LS373 1片3、八D 触发器74LS273 2片4、八缓冲器74LS244 1片器件介绍：1、八D 锁存器74LS3732、八D 触发器74LS2733、八缓冲器74LS244图1-1 八D 锁存器74LS373四、实验原理1．运算器基本结构运算器是计算机中对数据进行加工处理的部件，是中央处理单元（CPU ）的主要组成部分之一。
运算器基本结构一般由算术逻辑运算单元（ALU ）、输入数据选择电路、通用寄存器组、输出数据控制电路等组成。
TEC-4计算机组成原理实验系统TEC-4计算机组成原理实验系统由北京邮电大学计算机学院、清华大学同方教学仪器设备公司、深圳拓普威电子技术有限公司联合研制。
它是一个8位的计算机模型实验仪器，可用于大专、本科、硕士研究生计算机组成原理课程、计算机系统结构课程的教学实验。
该仪器将提高学生的动手能力，提高学生对计算机整体和各组成部分的理解，提高学生对计算机系统的综合设计能力。
一、TEC-4计算机组成原理实验系统特点1.计算机模型简单、实用，运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。
2.计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制，能够实现流水控制。
3.控制器有微程序控制器、硬联线控制器两种类型，每种类型又有流水和非流水两种方案。
4.寄存器堆由1片ispLSI1016组成，运算器由1片ispLSI1024组成，设计新颖。
5.实验台上包括了1片在系统编程芯片ispLSI1032，学生可用它实现硬联线控制器等多种设计。
6.该系统能做运算器组成、双端口存储器、数据通路、微程序控制器、中断、CPU组成与指令执行等六个基本教学实验。
7.该系统能完成流水微程序控制器、硬联线控制器、流水硬联线控制器等三个大型课程设计实验。
8.电源部分采用模块电源，重量轻，具有抗电源对地短路能力。
9.器件外部采用自锁紧累接接线方式，可靠性比面包板提高5倍。
图1 TEC-4计算机组成原理实验系统二、TEC-4计算机组成原理实验系统的组成TEC-4计算机组成原理实验系统由下述六部分组成：1.控制台2.数据通路3.控制器4.用户自选器件试验区5.时序电路6.电源部分下面分别对各组成部分予以介绍。
三、电源电源部分由一个模块电源、一个电源插座、一个电源开关和一个红色指示灯组成。
电源模块通过四个螺栓安装在实验台下面，它输出+5V电压，最大负载电流3A，内置自恢复保险功能，具有抗+5V对地短路能力。
电源插座用于接交流220V市电，插座内装有保险丝。
计算机组成原理实验指导书目录第一章TEC-9计算机组成和数字逻辑实验系统介绍 (3)一、TEC-9实验系统的特点 (3)二、TEC-9实验系统的组成 (5)三、实验台监控使用说明 (13)四、HQFC-B1软件使用说明 (16)第二章计算机组成原理实验 (18)第一节、寄存器实验 (18)第二节、运算器组成实验 (21)第三节、双端口存储器原理实验 (25)第四节数据通路组成实验 (30)一、寄存器读写 (32)二、写寄存器内容到存储器 (34)三、写存储器到寄存器 (36)四、寄存器堆RF并行输入输出 (39)第五节常规型微过程控制器组成实验 (40)第六节CPU组成与机器指令执行实验 (54)第七节中断原理实验 (58)第三章可编程逻辑简介 (62)第一节可编程逻辑器件简介 (62)第二节VHDL语言简介 (65)第三节Q UARTUS II软件使用说明 (75)第四章硬布线控制器 (89)第一节硬布线控制器简介 (89)第二节硬布线控制设计 (94)第五章课程设计 (109)第一节流水微程序控制器的设计与调试 (109)第二节流水硬布线控制器的设计与调试 (117)第六章数字逻辑门和数字系统实验 (121)第一节基本逻辑门逻辑实验 (121)第二节TTL、HC和HCT器件的电压传输特性 (123)第三节三态门实验 (126)第四节数据选择器和译码器 (128)第五节全加器构成及测试 (129)第六节组合逻辑中的冒险现象 (131)第七节触发器 (132)第八节简单时序电路 (135)第九节计数器 (140)第十节四相时钟分配器 (143)第十一节可编程逻辑控制器CPLD (145)实验一、3-8译码器实验 (145)实验二、D触发器实验 (147)实验三、简易分频器实验 (149)实验四、简易交通灯控制实验 (150)实验五、七段LED数码管显示实验 (153)实验四、简易计数器实验 (156)附录 (160)附录一常用实验器件引脚图 (160)附录二CPLD管脚分配图 (163)附录三控制器与数据通路信号 (165)第一章TEC-9计算机组成和数字逻辑实验系统介绍TEC-9它适用于《计算机组成原理》、《计算机组织和结构》和《数字逻辑和数字系统》三门课程的实验教学，是一种多用仪器。
计算机组成原理实验报告学号：姓名：提交日期：成绩：计算机组成原理实验报告Computer Organization Lab Reports______________________________________________________________________________ 班级： ____ 姓名：____学号：_____ 实验日期：____一．实验目的1. 熟悉Dais-CMX16+达爱思教仪的各部分功能和使用方法。
2. 掌握十六位机字与字节运算的数据传输格式，验证运算功能发生器及进位控制的组合功能。
了解运算器的工作原理。
3. 完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。
______________________________________________________________________________二．实验环境Dais-CMX16+达爱思教仪______________________________________________________________________________三．实验原理实验中所用的运算器数据通路如图1-1所示。
ALU运算器由CPLD描述。
运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别由4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1-1 运算器数据通路图1-1中，AXW、BXW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】按钮产生的负脉冲把总线上的数据打入，实现AXW、BXW写入操作。
表1-1 ALU运算器编码表算术运算逻辑运算M M13 M12 M11功能M M13 M12 M11功能M S2 S1 S0 M S2 S1 S00 0 0 0 A+B+C 1 0 0 0 读B 0 0 0 1 A—B—C1 0 0 1 非A 0 0 1 0 RLC 1 0 1 0 A-1______________________________________________________________________________ 四．实验步骤及结果分析 （一）算术运算1. 字算术运算 (1) 字写操作(2) 字读操作(3) 字加法与减法运算(不带进位加、不带错位减)令M S2 S1 S0（K K13~K11）=0100，FUN 及总线单元显示AX+BX 的结果。
令M S2 S1 S0（K K13~K11）=0101，FUN 及总线单元显示AX －BX 的结果。
2. 字节算术运算(1) 偶字节写（置数操作）通过I/O 单元“S~S0”开关向累加器AL 和暂存器BL 置数，具体操作步骤如下：W XP OP=000BXW(M18)=1 按【单拍】按钮BXW(M18)=0 按【单拍】按钮 X2 X1 X0=110 W XP OP=000S2 S1 S0=111M=1S2 S1 S0=000(2) 偶字节读操作（运算寄存器AL 和BL 内容送总线）关闭AL 、BL 写使能，令AXW(M18)=BXW(M17)=1，按下流程分别读AL 、BL 。
(3) 字节加减法算术运算（不带进位加、不带错位减）令M S2 S1 S0（K K13~K11）=0100，FUN 及总线单元显示AL+BL 的结果。
令M S2 S1 S0（K K13~K11）=0101，FUN 及总线单元显示AL －BL 的结果。
（二）逻辑运算1. 字逻辑运算(1) 字写操作（置数操作）通过I/O 单元“S~S0”开关向累加器AX 和暂存器BX 置数，操作步骤如下：(2) 字节读操作（运算寄存器AX 和BX 内容送总线）关闭AX 、BX 写使能，令AXW(K18)=BXW(K17)=1，按下流程分别读AX 、BX 。
(3) 字逻辑运算令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1101，为逻辑与，FUN 及总线显示AX 逻辑与BX 的结果。
令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1100，为逻辑或，FUN 及总线显示AX 逻辑或BX 的结果。
2. 字节逻辑运算W XP OP=100BXW(M18)=1 按【单拍】按钮BXW(M18)=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=110 W XP OP=100S2 S1 S0=111M=1S2 S1 S0=000W XP OP=000BXW(M18)=1 按【单拍】按钮BXW(M18)=0 按【单拍】按钮 X2 X1 X0=110 W XP OP=000S2 S1 S0=111M=1S2 S1 S0=000(1) 偶字节写操作（置数操作）通过I/O 单元“S~S0”开关向累加器AL 和暂存器BL 置数，具体操作步骤如下：(2) 偶字节读操作（运算寄存器AL 和BL 内容送数据总线）关闭AL 、BL 写使能，令AXW(K17)=BXW(K18)=1，按下流程分别读AL 、BL 。
① 运算控制位设为（M S2 S1 S0=1111）则F=AL ，即AL 内容送到数据总线。
② 运算控制位设为（M S2 S1 S0=1000）则F=BL ，即BL 内容送到数据总线。
(3) 偶字节逻辑运算令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1101，为逻辑与，FUN 及总线显示AL 逻辑与BL 的结果。
令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1100，为逻辑或，FUN 及总线显示AL 逻辑或BL 的结果。
(4) 奇字节写操作（置数操作）通过I/O 单元“S~S0”开关向累加器AH 和暂存器BH 置数，具体操作步骤如下：(5) 奇字节读操作（运算寄存器AH 和BH 内容送数据总线）关闭AH 、BH 写使能，令AXW(K18)=BXW(K17)=1，按下流程分别读AH 、BH 。
① 运算控制位设为（M S2 S1 S0=1111）则F=AH ，即AH 内容送到数据总线。
② 运算控制位设为（M S2 S1 S0=1000）则F=BH ，即BH 内容送到数据总线。
W XP OP=100BXW(M18)=1 按【单拍】按钮BXW(M18)=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=110 W XP OP=100S2 S1 S0=111M=1S2 S1 S0=000W XP OP=101BXW(M18)=1 按【单拍】按钮BXW(M18)=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=110 W XP OP=110S2 S1 S0=111M=1S2 S1 S0=000(6) 奇字节逻辑运算令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1101，为逻辑与，FUN 及总线显示AH 逻辑与BH 的结果。
令M S2 S1 S0（K K13~K11）=1100，为逻辑或，FUN 及总线显示AH 逻辑或BH 的结果。
（三）移位运算1. 字移位运算(1) 向AX 寄存器置数拨动“I/O 输入输出单元”开关向移位源寄存器AX 置数，具体操作步骤如下：(2) AX 寄存器移位令M=0 S1=1参照表1-2改变S2、S0的状态，再按动【单拍】按钮，观察AX 移位变化。
2. 字节移位运算 (1) AL 寄存器置数拨动“I/O 输入输出单元”开关向移位源寄存器AL 置数，具体操作步骤如下：(2) AL 寄存器移位X2 X1 X0=100 W XP OP=000 AXW(M17)=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=111S2 S0方式选择X2 X1 X0=110 W XP=00AXW(M17)OP=0 0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=100 W OP XP=100 AXW=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=111S2 S0方式选择 X2 X1 X0=110 W XP=10AXW(M17) OP=00按【单拍】按钮令M=0 S1=1参照表1-2改变S2、S0的状态，再按动【单拍】按钮，观察AL 移位变化。
(3) AH 寄存器置数拨动“I/O 输入输出单元”开关向移位源寄存器AH 置数，具体操作步骤如下：(4) AH 寄存器移位令M=0、S1=1参照表1-2改变S2、S0的状态，再按动【单拍】按钮，观察AH 移位变化。
五、运算结果：表1-3 ALU 运算器真值表X2 X1 X0=100 W XP OP=101AXW=0 按【单拍】按钮X2 X1 X0=111S2 S0方式选择 X2 X1 X0=110 W XP=11AXW OP=01 按【单拍】按钮执行过程图解：______________________________________________________________________________六、实验心得疑问建议通过本次实验，学习了相关仪器的基本使用方法和规则，并且通过实验还原了计算机加法，进位等运算的执行过程。
掌握了十六位机字运算的数据传输格式，完成了算术、逻辑、移位运算实验，验证了运算功能发生器及进位控制的组合功能。
计算机组成原理实验报告Computer Organization Lab Reports______________________________________________________________________________ 班级： ____ 姓名：____学号：_____ 实验日期：__________________________________________________________________________________2.1地址总线组成实验四．实验目的1.熟悉和了解地址总线的组成结构、地址来源及集合原理。
2.掌握程序段与数据段的寻址规则及地址部件的运用技巧。
______________________________________________________________________________五．实验环境Dais-CMX16+达爱思教仪______________________________________________________________________________六．实验原理地址总线的作用是传递地址信息，输出当前数据总线上发送信息的源地址或接收信息的目的地址。
如下图所示本系统设有PC与AR两条地址总线，通过PC计数器提供主存（程序存储器）地址，并由地址寄存器AR传递主存（数据存储器）地址。
另外堆栈寄存器SP亦可视为地址寄存器，它的堆顶指向数据与程序指针存取地址。
图2-4-6 地址总线组成通路1.11位程序地址如图2-3-6所示，本系统从提高信息存取效率的角度设计主内存地址通路，按现代计算机体系结构中最为典型的分段存取理念合成主存及外设地址总线addr，在指令操作“时段”（取操作码与取操作数），以当前程序指针PC为址，遇主存数据传递“时段”以当前数据指针AR为址。
