移位运算实验报告

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“STATE 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。

一、实验背景

移位控制是计算机组成原理中的重要内容，它涉及到数据在计算机中的处理方式。本次实验旨在通过实验验证移位控制的组合功能，加深对移位运算原理的理解，并掌握移位运算器的实际应用。

二、实验目的

1. 掌握移位运算的基本原理和操作方法。

2. 熟悉移位运算器的功能及其在计算机系统中的应用。

3. 培养动手实践能力和分析问题的能力。

三、实验原理

移位运算器是计算机组成原理中的一种基本运算单元，主要用于实现二进制数的移位操作。根据移位方向和操作方式的不同，移位运算可分为以下几种：

1. 逻辑左移（SLL）：将二进制数左移，高位补0。

2. 逻辑右移（SRL）：将二进制数右移，高位补0。

3. 算术右移（SRA）：将二进制数右移，高位保留符号位。

4. 循环左移（RLC）：将二进制数左移，低位循环移入高位。

5. 循环右移（RRC）：将二进制数右移，高位循环移入低位。

四、实验内容

1. 实验器材：DE2-115计算机组成原理教学实验系统、QuartusII9.1 sp2软件、排线若干。

2. 实验步骤：

（1）搭建移位运算器实验电路。

（2）设置初始数据，例如5A（01011010）。

（3）通过控制信号实现不同类型的移位运算。

（4）观察并记录移位结果，与理论值进行对比。

（5）分析实验结果，总结实验现象。 五、实验结果与分析

1. 逻辑左移实验：将初始数据5A（01011010）进行逻辑左移，高位补0，得到结果202（00100100）。实验结果与理论值一致。

2. 逻辑右移实验：将初始数据5A（01011010）进行逻辑右移，高位补0，得到结果2A（10110010）。实验结果与理论值一致。

3. 算术右移实验：将初始数据5A（01011010）进行算术右移，高位保留符号位，得到结果2A（10110010）。实验结果与理论值一致。

4. 循环左移实验：将初始数据5A（01011010）进行循环左移，低位循环移入高位，得到结果5A（01011010）。实验结果与理论值一致。

湖 南 文 理 学 院 实 验 报 告

课程名称 计算机组成原理 实验名称 移位运算器实验 成绩

学生姓名 王灵慧 专业 软件工程 班级 软工18104

学号 201817040409 同组者姓名 谌慧杰 实验日期 2018/11/15

一、 实验目的

验证移位控制器的组合功能。

二、 实验设备

DVCC-C9JH型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。

三、 实验内容

1、实验原理

移位运算实验原理如图3－4所示，使用了一片74LS299（U34） 作为移位发生器，其八位输入/输出端通过74LS245引到总线，总线控制方式见图1—6，JA4接通时输出到总线。299B`信号由开关299B提供，控制其使能端，T4为其时钟脉冲，手动方式实验时将T4与手动脉发生器输出端SD相连，即J23跳线器上T4连SD。由信号S0 、S1、 M控制其功能状态，详细见下表3—3。

2、实验接线

1、J20,J21,J22,接上短路片，

2、J24，J25，J26接左边；

3、J27,J28 右边；

4、J23 置右边T4选“ SD”

5、JA5 置“接通”；

6、JA6 置“手动”；

7、JA3，JA4 置“接通”；

8、JA1,JA2,置“高阻”；

9、JA8 置上面“微地址”

10、EXJ1接BUS3

11、CE、ALU_B 置“1”，

12、299B 置“0”

教师签字_________日期__________ 四、 实验步骤

⑴ 连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。

⑵ 置数，具体步骤如下：

⑶ 移位，参照上表改变S0、 S1、 M、 299B 的状态，按动手动脉冲开关以产生时钟脉冲T4，观察移位结果。

Q08I/O07I/O113I/O26I/O314I/O45I/O515I/O64I/O716Q717OE12OE13S01S119CLK12CLR9DS011DS718U3474LS299299B`S0S1VCCGNDAQ0AQ7T4UN1A74LS08UN1B74LS08UN2A74LS32UN2B74LS32UN2C74LS32UN3A74LS04MQCY321654321218109654R4910KVCCCLK11D12SD10CD13Q9Q8UN5B74LS74UN4BUN4C299B`UN1D74LS08UN1A74LS08UN1B74LS08UN1C74LS08AQ7AQ0UN3B74LS32UN4DUN4EART4MS0S1CN4QCYUN2C74LS08CYUN2A74LS08UN3BUN3A74LS3274LS32CY561233124312345645910811101112138910456LZD0-LZD7图3-4BUSD0--D7

学号：1467003175 姓名：张志亭 班级：软件技术3班

汇编语言实验 1 实验八 移位操作实验

一、实验要求和目的

1．了解汇编语言移位操作指令；

2．熟悉汇编语言逻辑移位指令的使用方法；

3．掌握利用汇编语言逻辑移位运算指令实现程序设计的方法。

二、软硬件环境

1．硬件环境：微机CPU 486以上，500MB以上硬盘，32M以上内存；

2．软件环境：装有MASM 5.0、DEBUG、LINK和EDIT等应用程序。

三、实验涉及的主要知识单元

移位指令主要包括算术移位、逻辑移位、循环移位，以下分三类介绍。其中统一的语句格式为：

操作符 OPD，1

操作符 OPD，CL

功能为将目的操作数的所有位按操作符规定的方式移动1位或按寄存器CL规定的次数（0~255）移动，结果送入目的地址。

1、算术移位

（1）算术左移指令SAL

格式：SAL OPD 1或CL

描述：

将（OPD）向左移动CL指定的次数，最低位补入相应的０，ＣＦ的内容为最后移入位的值。如图8-1所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

图8-1 SAL

（2）算术右移指令SAR

格式：SAR OPD 1或CL

描述：

将（OPD）向右移动CL指定的次数且最高位保持不变；CF的内容为最后移入位的值。如图8-2所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。

图8-2 SAR

2、逻辑移位 学号：1467003175 姓名：张志亭 班级：软件技术3班

汇编语言实验 2 （1）逻辑左移

格式：SHL OPD 1或CL

描述：

把目的操作数的低位向高位移CL规定的次数，空出的低位补0，ＣＦ的内容为最后移入位的值。与算术左移相同，如图8-1所示，受影响的标志位：CF、OF、PF、SF和ZF(AF无定义)。