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1、计算机体系结构实验报告实验序号：04 实验项目名称：进位控制与移位运算实验学号姓 名专业、班实验地占八、文波332指导教 师杨光时间一、实验目的(1) 了解带进位控制的运算器的组成结构。(2) 验证带进位控制的运算器的功能。(3) 了解移位发生器74LS299的功能。(4) 验证移位控制电路的组合功能。二、实验原理1.如图所示为进位锁存及其显示电路。运算器最高位进位输出C(n+4)连接到 个锁存器(用74LS74实现)的输入端D,锁存器控制端的控制信号AR必须置为 低电平，当T4脉冲到来时，进位结果就被锁存到进位锁存器中了，发光二极管 这时显示为“灭”同时也将本次的进位输出结果带进了下次的运算
2、中，作为下 次运算的进位输入。表2-2移位揑制电路功能表299-BSLsoM功能000任意保持0100福环右移0101抽邀位循环右移0010循耳左移0011帯进位循环左移任意11任愈2如图所示为移位控制电路。其中使用了一片74LS299作为移位发生器，其8位输入输出端可连接至内部总线。74LS299移位器的片选控制信号为299-B,在低 电平时有效T4为其控制脉冲信号，由“W/RUNIT”单元中的T4接至“STATE UNIT” 单元中的单脉冲发生器KK2上而产生，SO、SI、M作为移位控制信号，此移位控 制逻辑功能如表2.2-2所示。三、实验内容与步骤1. （1）按图2.2-4连接实验电路并
3、检查无误。（2）打开电源开关。（3）用输入开关向暂存器DR1和DR2置数，方法同前。（4）关闭数据输入三态门（SW-B=1）,打开ALU输出三态门（ALU-B=0）,并 使LDDR1=0、LDDR2=0，关闭寄存器输入控制门。（5）对进位标志清零。实验系统上“SWITCH UNIT”单元中的CLR开关为标 志CY、ZI的清零开关，它为零状态时是清零状态，所以将此开关做1-0-1操 作，即可使标志位清零。注意：进位标志指示灯CY亮时表示进位标志为0”无进位；标志指示灯CY灭 时表示进位为“1”有进位。(6) 验证带进位运算及进位锁存功能。使Cn=1, AR=O,进行带进位算术运算。 例如，做加法
4、运算，使ALU-B=0, S3 S2 S1 SO M的状态为1、0、0、1、0,此 时数据总线上显示的数据为DR1加DR2加当前进位标志的和，但这时的进位状态 位还没有输入进位锁存器中，它是要靠T4节拍来输入的。这个结果是否有进位 产生，则要按动微动开关KK2，若进位标志灯亮，则无进位，反之则有进位。因 为做加法运算时数据总线一直显示的数据为DR1+DR2+CY,所以当有进位输入到进 位锁存器时，总线显示的数据将为加上当前进位锁存器中锁存的进位的结果。2.2-4带进理运算实验电路接级阳2. (1)按图2.2-6连接实验电路并检查无误。(2) 打开电源开关。(3) 向移位寄存器置数。 拨动输入开
5、关形成二进制数01101011 (或其他数值)。 使SWITCH UNIT单元中的开关SW-B=O,打开数据输入三态门。 使SO=1、S1=1,并按动微动开关KK2,则将二进制数01101011置入 了移位寄存器。 使SW-B=1，关闭数据输入三态门。（4）移位运算操作。参照表2.2-2中的内容，先将S1、S0置为0、0,检查 移位寄存器单元装入的数是否正确，然后通过改变S0、S1、M、299-B的状态， 并按动微动开关KK2,观察移位结果。四、实验结果1按照实验要求操作，用输入开关向暂存器DR1和DR2中分别置数10101010 和11100110,二者做加法运算，显示的数值为1001000
6、0且CY灯灭，产生进位1。 与直接结果相符合，验证实验。2按照实验要求操作，拨动输入开关形成二进制数01010101，进行移位操作。每 次结果与实际移位相同，验证实验。五、分析与讨论通过这次实验，我基本了解了带进位控制的运算器的组成结构；知道了带进 位控制的运算器的功能；深入了解了移位发生器74LS299的功能；成功验证了移 位控制电路的组合功能。在这次实验中，由前一次实验经验所得，我们很快的上 手开始按图连线，再用唐都软件进行测试，串口连接成功。于是开始按步骤进行 实验，在操作了一些步骤后，我跟组员发现结果并不正确，进位指示灯并没有发 生变化。进一步检查发现是没有对CLR开关进行清零操作，导致结果错误。在重 新开始的实验中，我们注意到了一些小的关键的操作步骤，最终成功的看到了实 验结果，完成了本次进位控制与移位运算实验。成绩六、教师评语按时完成实验；实验内容和过程记录完整；回答问题完整、正确；有实验的心得或讨论；实验报告的撰写认真、格式符合要求.签名: 日期：
