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计算机组成原理 实验报告
目 录
实验 1 运算器实验....................................................................................................................... 4
1.1 实验目的.................................................................................................................................... 4
1.2 实验要求.................................................................................................................................... 4
1.3 实验原理.................................................................................................................................... 4
1.4 实验内容与步骤........................................................................................................................ 5
1.5 实验结果.................................................................................................................................... 7
1.6 思考与分析................................................................................................................................ 7
实验 2 存储器实验....................................................................................................................... 9
2.1 实验目的.................................................................................................................................... 9
2.2 实验要求.................................................................................................................................... 9
2.3 实验原理.................................................................................................................................... 9
2.4 实验内容与步骤...................................................................................................................... 10
2.5 实验结果.................................................................................................................................. 12
实验 3 总线与微命令实验........................................................................................................... 15
3.1 实验目的.................................................................................................................................. 15
3.2 实验要求.................................................................................................................................. 15
3.3 实验原理.................................................................................................................................. 15
3.4 实验内容与步骤...................................................................................................................... 18
3.5 实验结果.................................................................................................................................. 22
3.6 思考与分析.............................................................................................................................. 23
实验 4 微程序控制器实验........................................................................................................... 24
4.1 实验目的.................................................................................................................................. 24
4.2 实验要求.................................................................................................................................. 24
4.3 实验原理.................................................................................................................................. 24
4.4 实验内容与步骤...................................................................................................................... 27
4.5 实验结果.................................................................................................................................. 30
4.6 思考与分析.............................................................................................................................. 30
实验 5 简单模型机实验.............................................................................................................. 33
5.1 实验目的.................................................................................................................................. 33
5.2 实验要求.................................................................................................................................. 33
5.3 实验原理.................................................................................................................................. 33
5.4 实验内容与步骤...................................................................................................................... 38
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计算机组成原理 实验报告
5.5 实验结果.................................................................................................................................. 41
5.6 思考与分析.............................................................................................................................. 42
实验 6 复杂模型机实验.............................................................................................................. 42
6.1 实验目的.................................................................................................................................. 42
6.2 实验要求.................................................................................................................................. 42
6.3 实验原理.................................................................................................................................. 42
6.4 实验内容与步骤...................................................................................................................... 43
6.5 实验结果.................................................................................................................................. 46
6.6 思考与分析.............................................................................................................................. 46
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计算机组成原理 实验报告
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计算机组成原理 实验报告
实验 1 运算器实验
1.1 实验目的
(1)掌握算术逻辑运算单元的工作原理。
(2)熟悉简单运算器的电路组成。
(3)熟悉 4 位运算功能发生器(74LS181)的算术、逻辑运算功能。
1.2 实验要求
(1)做好实验预习,看懂电路图,熟悉实验中所用芯片各引脚的功能和连接方法。
(2)按照实验内容与步骤的要求,认真仔细地完成实验。
(3)写出实验报告。
1.3 实验原理
运算器实验电路如图 1.1 所示。两片 4 位的 74LS181 构成 8 位字长的 ALU。其中
74LS181(1)做低 4 位算术逻辑运算,74LS181(2)做高 4 位算术逻辑运算,74LS181(1)的进
位输出信号 Cn+4 与 74LS181(2)的进位输入信号 Cn 相连,两片 74LS181 的控制信号
S3~S0、M 分别相连。74LS181(2)的进位输出信号 Cn+4 可另接一个指示灯,用于显示运
算器进位标志信号状态。两个 8 位的 74LS273 作为工作寄存器 DR1 和 DR2,用于暂存参
与运算的操作数。参与运算的数据由数据开关通过三态门 74LS245 送入工作寄存器 ,
ALU 的运算结果也通过三态门 74LS245 发送到数据显示灯上。参与运算的操作数由
SW7~SW0 共 8 个二进制开关来设置,当 =0 时,数据通过三态门 74LS245 输出
到 DR1 和 DR2。DR1 接 ALU 的 A 输入端口,DR2 接 ALU 的 B 输入端口。在 P1 的上升
沿将数据打入 DR1,送至 74LS181 的 A 输入端口;在 P2 的上升沿将数据打入 DR2,送至
74LS181 的 B 输入端口。
另外,图 1.1 中尾巴上带加粗标记的线条为控制信号线,其余为数据线。实验电路中
涉及的控制信号如下:
1)M:选择 ALU 的运算模式(M=0,算术运算;M=1,逻辑运算)。
2)S3,S2,S1,S0:选择 ALU 的运算类型,例如在算术运算模式下设为 1001 则 ALU
做加法运算,详见 74LS181 功能表 1-1。
3) :向 ALU 最低位输入的进位信号, =0 时有进位输入, =1 时无进位输入。
4)Cn+4:ALU 最高位向外输出的进位信号,为 0 时有进位输出,为 1 时无进位输出。
5)P1:脉冲信号,在上升沿将数据打入 DR1。74LS273 触发器在时钟输入为高电平或低
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计算机组成原理 实验报告
电平时,输入端的信号不影响输出,仅仅在时钟脉冲的上升沿,输入端数据才会发送到
输出端,并将数据锁存。
6)P2:脉冲信号,在上升沿将数据打入 DR2。
7) 芯片 74LS273 的清零信号,低电平有效。当 为电平时,74LS273 的数据输
出引脚被置零。
8) :ALU 输出三态门使能信号,为 0 时将 74LS245 输入引脚的值从输出引
脚输出,从而将 ALU 运算结果输出到数据总线。
9) :开关输出三态门使能信号,为 0 时将 SW7~SW0 数据送到数据总线。
图 1.1 运算器实验电路
1.4 实验内容与步骤
1.运行虚拟实验系统,按照图 1.1 绘制运算器实验电路,生成实验电路如图 1.2 所示:
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羊羊加贝
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