计算机组成原理实验四

实验4 进位控制实验一、实验目的1. 理解带进位控制的电路图。

2.验证带进位控制的算术运算发生器的功能。

3.按给定数据，完成实验几种指定的算术运算。

二、实验原理1.在算术逻辑运算实验的基础上，增加了进位控制部分,进位控制部分电路。

它主要由一个74LS74锁存器构成。

2．AR是74LS74琐存器的控制信号,低电平有效，与T4脉冲信号配合,可打开琐存器，把74LS181运算的进位结果存入其内。

(3)CY是高位进位标志信号,连接一个发光二极光，能显示其进位情况。

当进位时此灯“亮”，无进位时指示灯“灭”。

具体电路见图4-1带进位运算器通路图。

图4-1带进位运算器通路图图4-1带进位运算器通路三、实验注意事项（1）本实验使用T4脉冲信号，实验时将“W/R UNIT”的T4接至“STA TE UNIT”中KK2的正脉冲冲插头上，按下微动开关KK2（可产生T4正脉冲），即可获得本实验所需的单脉冲信号。

（2）S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、AUL-B、SW-B、AR均为电平信号，与“SWITCH UNIT”中的二进制开关对应相连接，用于产生模拟信号。

（3）ALU-B、SW-B为低电平有效；LDDR1，LDDR2为高电平有效。

（4）实验仪上进位指示灯CY为“亮”时，表示有进位，“灭”表示无进位。

（5）实验仪上ZI(zero indicator)是判零标志灯，当两片74LS181输出全为“0”时，ZI灯亮，当两片74LS181输出不全为“0”时，ZI灯灭。

（6）每次做进位操作前都必须先对进位标志清零。

清零后,注意观看实验仪上进位指示灯CY是否已灭，若清零后CY不灭，要检查原因。

（7）进位清零操作时，有关控制端的状态是：S3、S2、S1、S0、M、AR、LDDR1、LDDR2 置为00000000，然后按下微动开关KK2即可。

（8）做清零操作时，DR1寄存器的内容不能为11111111。

四、实验内容和步骤1. 实验连线实验连线图见图4-2：图4-2 带进位运算实验接线图接线完成后，检查无误，方可接通电源，要养成一个好习惯，通电前要细心检查电路，以防短路发生，造成实验设备的损坏。

计算机组成原理预做实验报告实验四数据通路的组成1实验目的和要求在JYS-4实验装置上模拟计算机最基本的工作过程, 打通“键盘”、“CPU”、“RAM”之间的数据通路, 掌握计算机的数据通路组成及其工作原理。

2 实验设备JYS-4计算机组成原理教学实验装置及导线若干。

3实验内容及步骤1）实验原理2）该实验实际是前三个实验的综合, 就是把JYS-4实验装置上的INPUT DEVICE(输入设备—键盘)、SWITCH UNIT(开关单元—控制器)、SIGNAL UNIT(信号单元—时钟)、STATE UNIT(时序单元)、ALU UNIT(算术逻辑单元—运算器)、MAIN MEM(主存储器—内存)、ADDRESS UNIT(地址单元)、BUS UNIT(总线单元)、W/R UNIT(写/读单元)、OUTPUT DEVICE(输出设备)等单元电路连接起来, 构成一个最基本的计算机系统, 以模拟计算机的实际工作过程。

电路构成也是运算器实验和存储器实验电路的综合, 如实验指导书图4-1。

3）实验步骤①接线前的准备、实验电路的接线程序参见实验一和实验三。

②从输入单元电路输入四个八位二进制数据, 并存入存储器单元(四个数据及四个存放数据的内存单元地址由各组定义, 但要求不能与其它组定义的数据相同)。

③从内存单元取出两组八位二进制分别送入DR1和DR2, 并进行四种不同的算术运算, 并把不同的算术运算的结果保存在存储器单元里（四种不同的算术运算及其结果的存放地址由各组自行规定）。

④再从内存单元里取出剩下的两个原始数据分别送入DR1和DR2, 并进行四种不同的逻辑运算, 并把不同的逻辑运算结果存入存储器单元里（要求同3）。

⑤分别从存储器单元读出算术运算和逻辑运算的结果, 并进行理论分析其正确性。

图4-1 JYS-4装置的数据通路组成原理数据通路实验数据记录表4 实验数据记录与分析数据通路实验数据记录表验证分析: 实验结果与理论分析相符；5注意事项实验中, LDDR1与CE、LDDR2与WE分别共用一个控制开关, 在上述两个实验分别做的时候, 这两个开关要么用于产生LDDR1和LDDR2(做运算器实验时)这两个控制信号, 要么用于产生CE和WE(做存储器实验时)这两个控制信号, 所以是不矛盾的。

计算机组成原理TEC 4实验手册（含实验步骤）完整6个实验三个程计算机组成原理tec-4实验手册（含实验步骤）完整6个实验三个程tec―4计算机组成原理实验系统教师实验指导书清华大学科教仪器厂2021年11月目录前言2tec―4计算机共同组成原理实验系统3基本实验运算器共同组成实验13双端口存储器原理实验18数据通路共同组成实验22微程序控制器共同组成实验28cpu共同组成和机器指令继续执行实验40中断原理实验45课程设计软布线控制器的设计与调试50流水微程序控制器的设计与调试61流水软布线控制器的设计与调试70附录781前言计算机共同组成原理就是大学计算机专业的一门专业基础课程。

清华同方股份有限公司和北京邮电大学白中英教授合作，研发出来tec―4计算机共同组成原理实验系统。

在这个实验设备上，既能搞计算机共同组成原理课程的实验，又能展开计算机系统结构课程的流水实验。

该实验设备计算机模型直观、新颖，运算器数据通路、控制器、控制器各部分分割准确，为学生提供更多了很多的动手条件，有助于提升学生自学的主动性和创造性。

为了更好地使用tec―4计算机组成原理实验系统，我们编写了这本《教师用实验指导书》。

它是tec―4计算机组成原理实验系统的配套资料。

本书提供了9个实验，其中6个基本实验，3个课程设计。

对每个实验提供了接线图、实验步骤及实验结果；对3个课程设计提供了参考方案。

当然，每个实验的接线方法或者源程序绝不是唯一的，实验结果也会有所不同。

本书提供的接线图和源程序只是许多接线方法、源程序中的一种，只能作为参考。

这些接线图、源程序和实验结果都经过实际实验验证。

本书的目的是希望减少教师设计、准备、调试实验的劳动，让教师把主要精力集中在提高教学质量上。

各位老师在使用中如果发现错误和不妥之处，欢迎提出宝贵意见，以便将来改进。

除了本书外，tec―4计算机共同组成原理实验系统除了另一本服务设施资料《计算机共同组成原理十几页、题库和实验》，这就是一本科学出版社出版发行的学生用书。

计算机组成原理实验报告实验目的，通过本次实验，深入了解计算机组成原理的相关知识，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理。

实验一，逻辑门电路实验。

在本次实验中，我们学习了逻辑门电路的基本原理和实现方法。

逻辑门电路是计算机中最基本的组成部分，通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，如与门、或门、非门等。

在实验中，我们通过搭建逻辑门电路并进行实际操作，深入理解了逻辑门的工作原理和逻辑运算的实现过程。

实验二，寄存器和计数器实验。

在本次实验中，我们学习了寄存器和计数器的原理和应用。

寄存器是计算机中用于存储数据的重要部件，而计数器则用于实现计数功能。

通过实验操作，我们深入了解了寄存器和计数器的内部结构和工作原理，掌握了它们在计算机中的应用方法。

实验三，存储器实验。

在实验三中，我们学习了存储器的原理和分类，了解了不同类型的存储器在计算机中的作用和应用。

通过实验操作，我们进一步加深了对存储器的认识，掌握了存储器的读写操作和数据传输原理。

实验四，指令系统实验。

在本次实验中，我们学习了计算机的指令系统，了解了指令的格式和执行过程。

通过实验操作，我们掌握了指令的编写和执行方法，加深了对指令系统的理解和应用。

实验五，CPU实验。

在实验五中，我们深入了解了计算机的中央处理器（CPU）的工作原理和结构。

通过实验操作，我们学习了CPU的各个部件的功能和相互之间的协作关系，掌握了CPU的工作过程和运行原理。

实验六，总线实验。

在本次实验中，我们学习了计算机的总线结构和工作原理。

通过实验操作，我们了解了总线的分类和各种总线的功能，掌握了总线的数据传输方式和时序控制方法。

结论：通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，掌握了计算机硬件的基本组成和工作原理。

通过实验操作，我们加深了对逻辑门电路、寄存器、计数器、存储器、指令系统、CPU和总线的理解，为进一步学习和研究计算机组成原理奠定了坚实的基础。

希望通过不断的实践和学习，能够更深入地理解和应用计算机组成原理的知识。