计算机组成原理课程设计实验报告
本文关键词：计算机组成原理课程设计实验报告，由笔耕文化传播整理发布。
实验二
1. 实验名称：运算器（2）
2. 实验目的：
(1).熟练掌握算术逻辑单元(ALU)的应用方法; (2).进一步熟悉简单运算器的数据传送原理;
(3).画出逻辑电路图及布出美观的接线图;
(4).熟练掌握有关数字元件的功能和使用方法; (5).熟练掌握子电路的创建及使用。
3. 实验原理：
本实验仿真单总线结构的运算器，原理如图2-2所示。
电路图中,上右下三方的8条线模拟8位数据总线;K8产生所需数据;74244层次块作为暂存工作寄存器DR1和DR2;两个74374层次块作为通用寄存器组(鉴于电路排列情况,只画出两个通用寄存器GR1和GR2,如果可能的话可设计4个或8个通用寄存器);众多的开关作为控制电平或打入脉冲;众多的8段代码管显示相应位置的数据信息;核心为8位ALU层次块。
4. 实验内容：
在Multisim画出电路图并仿真，完成如下操作。 (1) 说明整个电路工作原理。
(2) 说明74LS244N的功能及其在电路中的作用，及输入信号G有何作用。 (3) 说明74LS273N的功能及其在电路中的作用，及输入信号CLK有何作用。
(4) 说明74LS374N的功能及其在电路中的作用，及输入信号CLK和OC有何作用。 (5) K8产生任意数据存入通用寄存器GR1。 (6) K8产生任意数据存入通用寄存器GR2。
(7) 完成GR1+ GR2→GR1。 (8) 完成GR1- GR2→GR1。 (9) 完成GR1∧GR2→GR1。 (10) 完成GR1∨GR2→GR1。 (11) 完成GR1⊕GR2→GR1。
(12) ~GR1→GR2。(“~”表示逻辑非运算)。 (13) ~GR2→GR1。
运算器实验电路图如下（放大可查看详细结构）：
(1).说明整个电路工作原理。
答: K8产生所需数据，打开74LS244层次块三态门电路,将产生数据输入总线，将数
据存入74LS374层次块作为的通用寄存器组GR1和GR2；通过其他 74LS244的开关，将通用寄存器里的数据放到74LS273层次块作为的暂存工作寄存器DR1和DR2中；将DR1和DR2中的数据通过核心8位ALU层次块运算，将结果又保存到GR1或者GR2中。众多的开关作为控制电平或打入脉冲；众多的8段代码管显示相应位置的数据信息；
(2).说明74LS244N的功能及其在电路中的作用，及输入信号G有何作用；
答：74LS244层次块为三态门电路，在电路中将部件与总线连接或断开，起开关作用，当G为低电平时，部件连接，G为高电平时，部件断开。
(3).说明74LS273N的功能及其在电路中的作用，及输入信号CLK有何作用；
答：74LS273作为临时工作寄存器，在电路中临时寄存数据，CLK上跳沿触发工作。
(4).说明74LS374N的功能及其在电路中的作用，及输入信号CLK和OC有何作用； 答：74LS374层次块作为通用寄存器组，在电路中寄存数据，另具有三态门的作用。CLK上跳沿触发工作，OC为低电平时，部件连接，OC为高电平时，部件断开。
(5).K8产生任意数据存入通用寄存器GR1。
答：a. K8确定任意数（测试时可指定一个2位16进制数）；b. Q=0（低电平），数据送总线；c. U↑（正跳变）且Y=0.该数存入GR1
(6).K8产生任意数据存入通用寄存器GR2。
答：a. K8确定任意数（测试时可指定一个2位16进制数）；b. Q=0（低电平），数据送总线；c.P↑且O=0。该数送GR2。
(7).完成GR1+ GR2→GR1。 答：a.Q=1（屏蔽掉K8）、I=0、W=0、E↑，GR1→DR1；b.Space=0、R=0、T↑，GR2→DR2；c.加法：S3~S0=1001B（对应BVCX四键）、CIN=1（对应N键）、M=0（对应M键），此时结果在ALU的输出端，令Z=0，结果送总线，U↑结果存入GR1.
(8).完成GR1- GR2→GR1。
答：前2步同上；S3~S0=0110B（对应XCVB四键）、Cin=1（对应N键）、M=0（对应M键），Z=0，P↑。
(9).完成GR1∧GR2→GR1。
答：前2步同上；S3~S0=1011B（对应XCVB四键）M=1（对应M键），Z=0，U↑。
(10).完成GR1∨GR2→GR1。
答：前2步同前；S3~S0=1110B（对应XCVB四键）、M=1（对应M键），Z=0，P↑。
(11).完成GR1⊕GR2→GR1。
答：a.I=0、W=0、E↑，GR1→DR1；b.S3~S0=0000B（对应XCVB四键）、M=1（对应M键），Z=0，P↑。
(12).~GR1→GR2。（“~”表示逻辑非运算）
答：a.I=0、W=0、E↑，GR1→DR1；b.S3~S0=0000B（对应XCVB四键）、M=1（对应M键），Z=0，U↑。
(13).~GR2→GR1。
答：a.Space=0、R=0、T↑，GR2→DR2；b.S3~S0=0101B（对应XCVB四键）、M=1（对应M键），Z=0，U↑。
5. 总结及心得体会：
通过本实验，我懂得了该运算器的原理。懂得了如何将数据存入通用寄存器。如何又将通用寄存器中的数据通过总线传入暂存寄存器。又如何将其输入运算器进行运算。
运算器工作原理：K8产生所需数据，，打开74LS244层次块三态门电路,将产生数据输入总线，将数据存入74LS374层次块作为的通用寄存器组GR1和GR2；通过其他 74LS244的开关，将通用寄存器里的数据放到74LS273层次块作为的暂存工作寄存器DR1和DR2中；将DR1和DR2中的数据通过核心8位ALU层次块运算，将结果又保存到GR1或者GR2中。众多的开关作为控制电平或打入脉冲；众多的8段代码管显示相应位置的数据信息；
在这个实验中，明确指出，总线上只能有一个输入端口。而控制总线输入数量的三态门中，有K8层次块旁的一个，有8位运算器旁的一个，有通用寄存器旁的两个。总共四个。在进行总线操作时，只允许其中一个三态门置于导通状态。这样就保证了总线的要求。否则将出现一些问题，比如总线输出的不是K8中设置的值。这可能是这些数据参加了某种运算后的结果。
该实验同样遇到很多问题，一开始不知道怎么去自定义层次块，还有自定义层次块时没有在里面把元件连接好，有些小细节没注意，如：有些元件里面是要放置电源的，往往这些疏忽了，导致自定义的层次块无法使用。
还有在测试时也遇到了些问题，比如怎么去进行运算，运算的数据无法显示等。同时，在验证运算时，对于逻辑运算概念模糊，不理解逻辑运算时怎么进行的，以致在运算时总以为是电路运算结果错误，其实是自己计算错误，后来，在网上查找了很多资料，比如“A+B”、“AB”的运算等等，最后还是通过不断努力实现了所有功能，并测试通过。
五星文库wxphp.com包含总结汇报、考试资料、人文社科、办公文档、资格考试、IT计算机、专业文献、教学教材、计划方案以及计算机组成原理课程设计实验报告等内容。
本文共2页12
本文关键词：计算机组成原理课程设计实验报告，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：132808
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/kcsz/132808.html
