1、CSU计算机组成原理实验报告计算机组成原理与汇编实验报告班级：学号： 姓名: 实验2 算术逻辑运算实验 实验目的 掌握简单运算器的组成以及数据传送通路验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能实验设备 74LS181（两片）,74LS273(两片), 74LS245(一片),开关若干,灯泡若干,单脉冲一片实验原理 实验中的运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS373）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关用来给出参与运算的数据(A和B)，并经过一个三态门（74
2、LS245）和数据显示灯相连，显示结果。 74LS181：完成加法运算 74LS273：输入端接数据开关，输出端181。在收到上升沿的时钟信号前181和其输出数据线之间是隔断的。在收到上升沿信号后，其将输出端的数据将传到181，同时，作为触发器，其也将输入的数据进行保存。因此，通过增加该芯片，可以通过顺序输入时钟信号，将不同寄存器中的数据通过同一组输出数据线传输到181芯片的不同引脚之中 74LS245：相当于181的输出和数据显示灯泡组件之间的一个开关，在开始实验后将其打开，可以使181的运算结果输出并显示到灯泡上实验步骤 1. 选择实验设备：根据实验原理图，将所需要的组件从组件列表中拖到实
3、验设计流程栏中。 2. 搭建实验流程：将已选择的组件进行连线（鼠标从一个引脚的端点拖动到另一组件的引脚端，即完成连线）。搭建好的实验流程图如图2所示。具体操作如下: 将74LS273芯片的0-7号引脚（数据端从低到高）及9号引脚（复位端）接到开关上，8号引脚接至单脉冲组件，左右两个74LS273芯片分别保存参与运算的数据A和B。接着把两个74LS273组件的11-14号引脚（数据的低四位）分别接到74LS181组件（左）的0-7号引脚上，其中03号引脚为A的低四位，47号引脚为B的低四位。同样的，把两个74LS273组件的1518号引脚（数据的高四位）分别接到74LS181组件（右）的0-7号
4、引脚上，其中03号引脚为A的高四位，47号引脚为B的高四位。 74LS181的8-12号引脚（S0-S3、M）接到开关上控制逻辑/算术运算。把低位的74LS181芯片（左）的13号引脚（CN端）由开关控制，高位的74LS181芯片（右）的13号引脚CN与低位的74LS181的15号进位输出相连。 最后，把两个74LS181芯片的16-19号引脚顺序接到74LS245的0-7接口上。74LS245芯片的8、9号引脚接开关，1118号输出引脚（低位到高位）接灯泡，作为运算器结果的显示。 初始化各芯片的控制信号, 数据开关置上相应的数据 3. 初始化各芯片的控制信号，数据开关置上相应的数据(A置为6
5、5H，B置为A7H) 实验截图： DR1:A DR2:B 4. 点击 “运行”按钮，分别点击左右两个单脉冲组件，把参与运算的数据B和A置入两个锁存器中。通过改变S3，S2，S1，S0，M，CN的组合来实现不同的功能，根据连接到245的灯泡显示情况，可以对输入数据和输出结果进行检验（因为当ALU的控制信号位1111时其将直接输出A，为1010时直接输出B）,74LS181的功能见表2-1， A和B分别表示参与运算的两个数，“+”表示逻辑或，“加”表示算术求和。 M=0S3 S2 S1 S0 CN=1 CN=0 M=0 5. 通过前面的操作，我们将A置为65H，B置为A7H。然后改变运算器的控制电
6、平S3，S2，S1，S0，M，CN的组合，观察运算器的输出，填入表2-2中，并和理论值进行比较，验证74LS181的功能。 实验结果：M=0(算数运算)M=1DR1DR2S3 S2 S1 S0CN=1CN=0逻辑运算65A70 0 0 0F=65F=66F=9A65A70 0 0 1F=E7F=E8F=1865A7 0 0 1 0F=7DF=7EF=8265A70 0 1 1F=FFF=00F=0065A70 1 0 0F=A5F=A6F=DA65A70 1 0 1F=27F=28F=5865A70 1 1 0F=BDF=BEF=C265A70 1 1 1F=3FF=40F=4065A71 0
7、 0 0F=8AF=8BF=BF65A71 0 0 1F=0CF=0DF=3D65A71 0 1 0F=A2F=A3F=A765A71 0 1 1F=24F=25F=2565A71 1 0 0F=CAF=CBF=FF65A71 1 0 1F=4CF=4DF=7D65A71 1 1 0F=E2F=E3F=E765A71 1 1 1F=64F=65F=65实验3 进位控制实验 实验目的 验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能按给定的数据完成几种指定的算术运算实验设备 74LS181（两片）,74LS273(两片), 74LS245(一片),开关若干,灯泡若干,单脉冲一片实验原理 本实验是在实验一
8、的基础上增加进位控制部分。其中181的进位进入一个灯泡组件，用于测试是否有进位.当进位标志灯亮,表示无进位,灯灭表示有进位。 实验步骤 1. 选择实验设备：根据实验原理图，将所需要的组件从组件列表中拖到实验设计流程栏中。 2. 搭建实验流程：将已选择的组件进行连线（鼠标从一个引脚的端点拖动到另一组件的引脚端，即完成连线）。实验界面与算术逻辑运算实验类似,不同的是,左边的74LS181的15号引脚接灯泡,用于测试是否有进位.当进位标志灯亮,表示无进位,灯灭表示有进位.实验流程图如图3所示. 3. 其余步骤同上一实验.验证带进位运算功能. 实验截图：实验结果：实验结果：DR1DR2S3 S2 S1
9、 S0进位65A70 0 0 0165A70 0 0 1165A7 0 0 1 0165A70 0 1 1165A70 1 0 0165A70 1 0 1065A70 1 1 0165A70 1 1 1065A71 0 0 0165A71 0 0 1065A71 0 1 0165A71 0 1 1065A71 1 0 0165A71 1 0 1065A71 1 1 0165A71 1 1 10实验5 存储器实验 实验目的掌握静态存储随机存储器RAM的工作特性掌握静态存储随机存储器RAM的读写方法 实验设备 74LS273组件一片，静态存储器MEMORY 6116组件一片(是一个2k8的静态存储
10、器。在本实验中只使用8位地址)，单脉冲一个,开关若干，灯泡若干实验原理 本实验所用的静态存储器由一片6116（2K 8）构成，其数据线接至数据开关，地址线由地址锁存器（74LS373）给出。因地址寄存器为8位，接入6116的地址A7-A0，而高三位A8-A10接地，所以其实际容量为256字节。6116有三个控制线：CE（片选线）、OE（读线）、WE（写线）。当片选CE=0，读信号OE=0时，进行读操作，当片选CE=0，写信号WE=1时，进行写操作。由于本实验中将OE常接地，这样，当CE=0、WE=0时进行读操作，CE=0、WE=1时进行写操作，写时间与T3脉冲宽度一致。实验步骤 1. 选择实验
11、设备：根据实验原理图，将所需要的组件从组件列表中拖到实验设计流程栏中。 2. 搭建实验流程：将已选择的组件进行连线, 74LS273的07号输入引脚（数据端）、9号引脚（复位端）分别接到开关上，8号引脚接单脉冲信号，11-18号输出引脚接到静态MEMORY的0-7号地址输入引脚。静态MEMORY的高3位地址输入引脚810统一置0，由开关控制，使存储器实际容量为256个字节。1113号使能端（CE 、WE、 OE）分别由开关控制，14-21号数据端同时接入开关和灯泡，进行读写操作，开关控制欲写入存储器的数据，灯泡用于从存储器读出数据的显示。实验流程图如图6所示。 3. 设置相应芯片的控制位.(
12、273的9号引脚为1,6116的CE=1,WE=1,OE=0.) 4. 写入数据：点击运行按钮，74LS273的连接的地址数据开关作为地址输入端可以自己设置，设置完毕后，双击单脉冲信号，将地址数据输入到74LS273里面去。因为静态MEMORY6116的11号引脚（CE端）为0，12号引脚（WE端）为0时写入数据，所以11，12号引脚置0，13号引脚（OE端）置0，静态MEMORY6116连接的开关作为数据输入端，将数据写到指定的存储器单元中去。输入数据可以由用户自己设置。这样就完成了存储器的写操作，重复上述过程可以完成其他地址的数据写入过程。记录下此时写入各个单元的数据，以便进行读操作时验证
13、。 5. 读出数据：把静态MEMORY6116的11号引脚（CE端）和13号（OE端）引脚设置为0，12号引脚（WE端）置为1，然后置地址，触发脉冲，则可以从灯泡中读出相应地址中的数据。完成读操作。检查读的数据与刚记录的数据是否一样。1：OE,WE,CE位置零，74LS273的CLR位置1将00001111存入地址000001002，WE位置1取出存在00000100地址中的数据：实验结果：根据灯泡亮的位置，可得在地址为00000100中取出的数据为00001111，所得结果正是之前存入的数据，实验结果正确。汇编实验实验内容：字符串的比较；实验要求:用汇编语言写一程序比较两字符串，若相等打印m
14、atch，不相等打印no match实验步骤：实验代码：ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSDATAS SEGMENT BUF1 DB 100 DUP(0) BUF2 DB 100 DUP(0) WAR1 DB MATCH!$ WAR2 DB NO MATCH!$DATAS ENDSSTACKS SEGMENT DW 8 DUP(0)STACKS ENDSCODES SEGMENTSTART: MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV SP,16 MOV DX,OFFSET BUF1 MOV BX,DX
15、 MOV BYTE PTR DS:BX,80 ;设置缓冲区最大容量 MOV AH,0AH INT 21H ;输入第一个字符串 MOV AH,2 MOV BH,0 MOV DH,1 MOV DL,0 INT 10H ;置光标在第二行第一列 MOV DX,OFFSET BUF2 MOV BX,DX MOV BYTE PTR DS:BX,80 MOV AH,0AH INT 21H ;输入第二个字符串 MOV AL,BUF11 CMP AL,BUF21 JE NUMEQUAL JMP NOMATCHNUMEQUAL: MOV CL,BUF11 MOV CH,0 MOV BX,0 S:MOV AL,BU
16、F1BX+2 CMP AL,BUF2BX+2 JNE NOMATCH INC BX LOOP S ;循环检测MATCH: MOV DX,OFFSET WAR1 JMP RESULTNOMATCH: MOV DX,OFFSET WAR2RESULT: PUSH DX MOV AH,2 MOV BH,0 MOV DH,2 MOV DL,0 INT 10H ;置光标到第三行第一列 POP DX MOV AH,9 INT 21H ;显示结果 MOV AH,4CH INT 21HCODES ENDS END START实验过程：1， 输入2相等字符串“computer”，运行程序比较结果：打印“match”2， 输入2不相等字符串“computer”和“computers”, 运行程序比较结果：打印“no match”实验心得:通过这次试验,加深了对计算机组成的理解以及汇编算法的理解!
