科技學院課程設計實報告(2014--2015年度第一學期)名題院班學

稱：目：系：級：號：

計算機組成原理綜合驗運算器實驗信息工程系學生姓名：指導教師：設計周數：

李梅一周

王曉霞成

績：日期：2015

年月

一目與求（1熟與深入理解4位運算器芯片的能和內部組成運中求使用的控制信號及其各自的控制作用；（2熟悉與深入理解用片位的運算器芯片構成位運算器部件的具體方案，各數據位信號、各控制位信號的連接關系；（3熟悉與深入理解用片芯片解決ALU最低位的進位輸入信號和最高、最低位的移位輸入信號實現4位標志位寄存器的方案解為什么這些功能不能在運算器芯片之內實現而要到芯片之外另外處理。（4明確教學計算機的運算器部件，使用計位控制信號就完全確定了它的全部運算與處理功能脫運算器實驗中可以通24位微型開關中的23位供這些控制信號教學計算機正常執行指令時，這些控制信號必須改由控制器部件來提供。在兩種方式下，每一位（組）的控制功能完全相同的。二實正．實內容．脫運算器和聯運算器的區別和聯系運算器是計算機硬件系統傳統的5大能部件之一，承擔執行運算和暫存運算。數據的功能常執行算術邏運算功能的ALU線暫參加算的數據和中間運算結果的通用寄存器組支持乘法運算的專用寄存器三部分組成部分之間通過多線路選擇器線路實現連接，從而構成一個完整的運算器部件。TEC-XP16教計算機的運算器部件，主體部分由4片位長度的位片結構的算器芯片組成，每片可接收來自內部總線IB的輸入數據，其為出直接送到地址寄存器AR的同字段，并且經過支持三態功能的開關門電路送內部總線IB。還要使用芯片內部的部分電路提供最位的進位輸入信號和高、最低的移位輸入信號，使用一片GAL20V8現4位的標志位寄存器FLAG，接收ALU輸的個標志位信號和來自內存堆棧區的位數據（用于恢復現場狀態信息）的4位出可以經過一片帶支持三態功能的開關門電路送到內部總線IB，用于保存現場狀態信息堆棧區。教學機運算器部件的組成線路和信息連接關系如圖．1示。FtoIB

AR15~8AR7~0CZVS

RAM15Am2901-3Am2901-2Am2901-1Am2901-0

ALU結果示

Q0Cin內總線I

圖運算器組成線路和信息連接關系運算器部件的教學實驗，要在教學計算機主板上進行，既可以在脫機方式下完成，也可以在聯方式下完成。脫機運算器實驗方式是指使運算器部件完全脫離與計算機主機其他部件正常的連接關系全孤立出來的運算器上進行的教學實驗。此時，只能通過數據開關撥入參加運算的數據，通過微型關提供操作運算器運行所必需的控制信號，通過信號指示燈觀察運算結果，操作簡單，實驗結果清易理解。圖22為位運算器脫機實驗的環境，在計原1系統中，運算器最低位的進位輸入信號in和左右移位輸入信號RAM0、、、是芯片內部的SHIFT路提供的，圖左側的長方形部分是內部的線路16個關撥入的數據經開關門電路送到內部總線，內部總線與運算器的輸入端D15~D0已經連接。23位的微型開關的不同組合完成不同的控制其各編碼對應的控制功能給出在表。．

脫機運算器實驗微型開關各字段的控制功能

REGF→BF→BF/2→BF/2→B2FB2FB

QF→Q/2→2Q→

YFFAFFFFF

功R+S–R–S∨S∧S/R∧⊕S⊕S)

RAADDD

QBQBAAQ．

脫機運算器實驗根預期要完成的運算設計實現方案，依據教學計算機的簡明操作卡的有關表格中的規定內容出實現每一操作功能要到的控制碼下中各種控制信號的正確取值填寫在相應位置。表預期功能

控

制

信

號I8-6I5-3I2-0A地R0R9789FR9R0R10←R0右移R0∧R0QR9將上述七項運算的執行結果填進下表。表

B地址

SCI

功能

控

制

信

號輸和CZVS（Start之前）輸出和CZVS按Start之后）R0R9789FR9R0R10←R0右移R0∧R0QR9還是采用脫機運算器的方法，完成表。表3壓START前

壓后運算

I8-I0SST

SSHSCi

BA

ALU

CZVSALU

CZVS輸出

輸出R0+R1-