计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一门基础课程,它主要研究计算机系统的基本结构和工作原理。本实验报告聚焦于理解和掌握计算机运算器的操作,包括数据传输方式、运算功能的验证以及不同类型的运算实验。
一.实验目的
实验旨在帮助学生理解和实践简单的运算器操作。目标分为两部分:
1. 掌握数据传输方式:了解如何在计算机内部传输数据,这涉及到数据总线、三态门等组件的作用。
2. 验证运算功能:通过74LS181这样的运算功能发生器,理解其进位控制的组合功能,这涉及到加法、减法等基本算术运算以及进位逻辑。
二.实验原理
实验原理通常会介绍运算器的工作流程,包括如何接收和处理输入数据,如何进行算术和逻辑运算,以及如何产生和控制进位。74LS181是一种四位二进制可逆ALU(算术逻辑单元),能执行无进位和有进位的加法、减法,以及逻辑操作。
三.实验模块
1. B1单元:作为缓冲输入单元,8位数据开关通过三态门与数据总线相连,提供运算数据。SW-B控制三态门的通断,当SW-B=1时,数据能传送到数据总线。
2. B10单元:这部分可能涉及其他特定功能,如寄存器或进位控制,但具体内容未提供。
3. B8单元:同样,具体作用及控制端未详述,可能包含额外的运算或存储功能。
四.实验内容及结果
1. 不带进位的算术运算实验:首先向DR1和DR2寄存器加载数值,然后执行不带进位的加法运算。在特定的控制信号下,运算器输出和数据总线应显示0CH(二进制00001100)。
2. 带进位的位算术运算实验:这个实验会涉及如何设置进位标志,并进行有进位的运算,但具体步骤未给出。
3. 逻辑运算实验:可能包括AND、OR、NOT等逻辑操作,学生需设定相应控制信号并观察结果。
五.实验体会
这部分是学生反思实验过程,总结遇到的问题和解决方案,或分享实验感受的地方。通过实验,学生可以深化对计算机底层运作的理解,提高解决问题的能力。
这个实验报告详细地描述了计算机组成原理中的一个重要组成部分——运算器的运作,让学生通过实际操作学习和验证理论知识,从而对计算机的内部工作机制有更直观的认识。