科 技 学 院综合实验报告( 20 -- 20 年度第 一 学期)名 称： 计算机组成原理综合实验 题 目： 运算器实验 院 系： 信息工程系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 1 成 绩： 日期： 年 月 一、目的与要求（1） 熟悉与深入理解 4 位的运算器芯片 Am2901 的功能和内部组成，运行中要求使用的控制信号及其各自的控制作用；（2） 熟悉与深入理解用 4 片 4 位的运算器芯片构成 16 位的运算器部件的具体方案，各数据位信号、各控制位信号的连接关系；（3） 熟悉与深入理解用 2 片 GAL20V8 芯片解决 ALU 最低位的进位输入信号和最高、最低位的移位输入信号、实现 4 位的标志位寄存器的方案，理解为什么这些功能不能在运算器芯片之内实现而要到芯片之外另外处理。
4） 明确教学计算机的运算器部件，使用总计 23 位的控制信号就完全确定了它的全部运算与处理功能，脱机运算器实验中可以通过 24 位的微型开关中的 23 位提供这些控制信号，教学计算机正常执行指令时，这些控制信号必须改由控制器部件来提供在两种方式下，每一位（组）的控制功能是完全相同的二、实验正文1． 实验内容1．1 脱机运算器和联机运算器的区别和联系区别：脱机运算器只能通过数据开关拨入参加运算的数据，通过微型开关提供操作运算器运行所必需的控制信号，通过信号指示灯观察运算结果，操作简单，实验结果清晰易理解在计原 16 系统中，运算器最低位的进位输入信号 Cin 和左右移位输入信号RAM0、Q0、RAM15、Q15 是由 MACH 芯片内部的 SHIFT 线路提供的16 个开关拨入的数据经开关门电路送到内部总线，内部总线与运算器的输入端 D15~D0 已经连接联机运算器与计算机主机保持正常的连接关系，可以通过指令提供参加运算的数据，通过控制器提供操作运算器运行所必需的控制信号，通过信号指示灯或者通过运行监控程序观察运算结果，操作略显复杂，涉及到目前尚未讲解到的如何让控制器提供运算器实验所要求的控制信号的办法，有一定难度。
联系：两种运算器运算是都是由操作运算器运行所必须的控制信号，并通过指示灯观察运行结果1．2 脱机运算器实验微型开关各字段的控制功能I2~I0 表示数据来源， I5~I3 表示运算功能， I8~I6 表示结果处理A 口、B 口、SCI 和 SS H 提供控制信号，D15~D0 提供输入数据C、Z、V、S 四个指示灯显示状态，Y15~Y016 个指示灯显示结果1．3 脱机运算器实验1 根据预期要完成的运算设计实现方案，依据教学计算机的简明操作卡中的有关表格中的规定内容，找出实现每一操作功能要用到的控制码请把下表中各种控制信号的正确取值填写在相应位置 表 1预期功能 控 制 信 号I8-6 I5-3 I2-0 SST A 地址 B 地址 SCI SSHR0←1234R9←789FR9←R9-R0R0←R0+1R10←R0右移R0←R9∧R0Q←R9将上述七项运算的执行结果填进下表表 2控 制 信 号功能ALU 输出和 CZVS（按 Start 之前） ALU 输出和 CZVS（按 Start 之后）R0←1234R9←789FR9←R9-R0R0←R0+1R10←R0右移R0←R9∧R0Q←R9还是采用脱机运算器的方法，完成表 3。
表 3压 START 前 压 START 后运算 I8-I0 SST SSH SCi B A ALU输出CZVS ALU输出CZVS*D1+0->R0*D2+0->R1R0+R1->R0RO-R1->R0R1-R0->R1R0∨R1->R0R0∧R1->R0R0≮R1->R0┘(R0≮R1)->R02*R0->R0R0/2->R01．4 联机方式三、综合实验总结1． 实验难点2． 心得体会。