计算机组成原理南通大学,计算机组成原理-运算器组成实验

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年级：2010级 学 :1013072025 教师：王杰华上机日期：班级： 络工程101成绩：南通大学计算机科学与技术学院上机实验 告课程名称：计算机组成原理姓名：严军墙实验名称：运算器组成实验-：目的及要求目的：1 .掌握算术逻辑运算单元(ALU)的工作原理。2 .熟悉简单运算器的数据传送通路。3. 掌握8位补码加/减法运算器的设计方法。4. 掌握运算器电路的仿真测试方法。要求：做好实验预习，掌握运算器的数据传送通路和ALU的功能特性。 实验完毕，写出实验 告，内容如下：① 实验目的。② 实验电路图。③ 按实验任务3的要求，填写下表，以记录各控制信 的值及时序关系。表中的序 表示各控制信 之间的时序关系。要求一个控制任务填一张表，并可用文字对有关内容进行说明。序 nsw-busnRO-BUSLDROLDR1LDR2mnalu-busIN7 NOBUS7 USO④仿真波形及仿真结果的分析方法、分析过程和分析结果。⑤实验体会与小结。二：环境(软硬件平台)软件：Quartus 112.0硬件：i3 cpu 2g内存windows操作系统三：内容及步骤(包括程序流程及说明)1. 设计一个8位补码加/减法运算按照参考 图1(a),在 quartus2.0 里输入原 理图，设计 出FA,并 进行编译。进而封装成芯片FA：Ai,被加数;Bi,加数；Ci,低位进位数； C(i+1),高位进位; Si,和.进而封装成芯片ALU：：ALU■■>M溢出-4B[7..O]S[7..O]■■A[7..O]■■■1 inst ■照参考图1 (b),利用封装的芯 片FA,设计成8位补码加/减法运算 器。并封装成芯片ALUoA[7..O],被加数；B|7..0|,加数；M,加减法控制；S[7..O],和.2. 设计8位运算器通路电路参考图2,利用任务1设计的8位补码加/减法运算器芯片建立运算器通路。AGNAY{i 1]恥」】e(l 1]SGNBYTi-1174244tw mm^■574273t74273t74244tI 一 % f8..1]CLRt cueW A74374t 門OEN L qa 1] !— CUC:or”占:八 Ms v …：「严巧 AGNAY[4 .1]T—U哄1】■Po&GNBYT* .11g OCTAL 3/弋3.利用仿真波形，测试数据通路的正确性。 四：运行结果1.利用FA,对1加1进行测试，波形图如下:AiB 1BiB 1CiB 0cB 1SiB 0利用ALU,对01010101加/减01001011,进行测试,波形如下:求加田AB 0101010101010101 !S BB 01001011—01001011 !MB 0———————————I —rII iS sB 10100000—10100000 :ayiB 1 1 r1 11 1H AB 01010101S BB 01001011MB 1□ SB 00001010yiB 0求减01010101f01001011100001010—3(1) 在输入数据IN7NO上输入数据后，开启输入缓冲三态门，检查总线BUS7~BUS0上 的值与IN0-IN7端输入的数据是否一致。答：在总线增加输出S[7..O],来观察总线上的数据(2) 给DR1存入55H,检查数据是否存入，请说明检查方法。答：给DR1存入数据时，LDDR1上升脉冲，存入DR1；而将00000000存入DR2,求和;再将nalu-bus处于有效状态，则总线上就是55H。经检验S输出01010101。序 nsw-busnRO-BUSLDROLDR1LDR2mnalu-busIN7 NOBUS7~BUS000—T~_r~0000101010101010101(3)给DR2存入AAH,检查数据是否存入，请说明检查方法。答：给DR2存入数据时，LDDR2上升脉冲，存入DR2；而将00000000存入DR2,求和； 再将nalu-bus处于有效状态，则总线上就是AAH。经检验S输出10101010。序 nsw-busnRO-BUSLDROLDR1LDR2mnalu-busIN7 NOBUS7 USO00—10001010101010101010(4)完成加法运算，求55H+AAH,检查运算结果是否正确，请说明检查方法。答：给DR1存入55H,给DR2存入AAH,控制m=0,求和;序 nsw-busnRO-BUSLDROLDR1LDR2mnalu-busIN7 NOBUS7 USO000010101010101010101序 nsw-busnRO-BUSLDROLDR1LDR2mnalu-busIN7NOBUS7~BUS000_r~0011010101010101010 序 nsw-busnRO-BUSLDROLD 关 键 词： 计算机 组成 原理 运算器 实验

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