实验一运算器实验ppt.ppt
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1、计算机组成原理课程设计,实验一 运算器实验包括3个实验:ALU运算进位控制移位控制,实验台基本操作,一、Yy-z02模型机系统的基本结构二、基本操作方法三、报警部件的作用,一、 Yy-z02模型机系统的基本结构,返回,二、基本操作方法,1、理论学习:做实验之前,要认真学习各相关部件的工作原理。2、连线操作:短路器:用于把每个部件挂上总线BUS信号线:是每个部件的控制信号线,实验时需要手工连接。3、信号标识说明:,3、开关、接线头附近信号标识说明:单一用途信号:如双重用途信号:如 表示该开关或信号有双重功能, 在不同实验中起不同作用,二、基本操作方法,3、开关、接线头附近信号标识说明:双接线头信
2、号: 表示这个信号有两个接线头省略表示法:总线排接入方向: 表示信号单向传输, 表示信号双向传输,二、基本操作方法,返回,三、报警部件的作用,报警部件由一套监控电路组成,监视实验过程中总线上是否发生数据冲突:如果总线上发生数据冲突:发出报警信号没有数据冲突:不发报警信号,返回,实验1 算术逻辑运算实验,一、实验目的二、实验原理三、实验内容及要求四、实验步骤,返回,一、实验目的,熟悉实验台结构及操作。掌握简单运算器的数据传送通路。验证运算器功能发生器(74LS181)的组合功能。,返回,二、实验原理,(一)实验原理逻辑框图(二)实验相关单元1、ALU Unit2、 Input Device3、B
3、US Unit4、Manual Unit5、Clock Unit,返回,(一)实验原理逻辑框图,返回,1、ALU Unit,运算器构成:ALU:由2片74LS181芯片组成(8位)暂存器:由2片74LS273组成三态门:由74LS245组成标志产生及进位电路移位器:1片74LS299组成。,返回,运算器逻辑框图,三态门,运算器电路图,运算器电路图,返回,0灭1亮,Cy,Zi ,Cn181,DA1,DA2:两片74LS273,74LS273:带清零端的8D寄存器MR:异步清零信号(接5V)CP:时钟脉冲(B-DA1、 B-DA2),返回,三态门:74LS245,74LS245:8双向发送/接受器
4、芯片DIR:控制数据传送方向是AB或BA使能信号E:控制数据是否传送。,A74LS181的F端;BBUSDIR5V;EALUB,返回,ALU:74LS1812,74LS181:4位算术逻辑运算单元特点:在扩展字长时,可作超前进位运算; 32个运算功能(16种算术,16种逻辑运算),初始:ALU-B#=1,B-DA1=0,B-DA2=01、第一个操作数DA1/DA22、第二个操作数DA2/DA13、M、S3S0、Ci4、ALU-B#=0,结果FBUS,控制ALU的工作过程,返回,标志位的产生,进位标志Cy产生方法:当进行算术加运算时,若74LS181的CN4信号0,则Cy 1;当进行算术减运算时
5、,若74LS181的CN4信号1,则Cy 1;结果为零标志Zi产生方法:当运算结果F为全零时, Zi1;否则Zi0。当进行逻辑运算(M=1)时, Cy0, Zi仍根据结果产生。,标志位的控制,FC和FZ的保存:2个触发器(在T4上跳沿打入)FC和FZ的指示灯:Cy、Zi,0灭1亮影响标志位FC及FZ的控制方法:CyCn#=0或者CyNCn#=0:则FCCy,FZZi;CyCn#CyNCn#=1:则FC、FZ不变;MANUAL UNIT 中的总清开关CLR:101时,FC和FZ清零,运算器(最低位)进位的控制,低位74LS181芯片的最低位进位Cn:Cn181Cn181的来源有2种:(0有进位,
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