计算机组成原理：全加器实验与系统操作详解

在计算机组成原理实验中，我们将重点学习"累加器"这一核心概念。实验的核心内容围绕数据表示和运算展开，特别是定点数（包括原码、补码和移码表示）、浮点数表示以及字符和字符串的表示。此外，实验强调了定点加法和减法的运算，如补码加法和减法，以及溢出的概念和检测方法。 实验的关键目标是熟悉多思计算机组成原理网络虚拟实验系统的操作流程，通过实践掌握全加器的逻辑结构和电路实现。全加器是一种基础的算术逻辑单元，它接受两个二进制数Ai和Bi以及一个低位进位Ci作为输入，输出一个和Si和一个高位进位Ci+1。全加器的逻辑方程表明，它利用异或(XOR)和与非(AND NOT)运算实现加法和进位的计算。 实验中，我们会用到1位全加器的级联来构建n位的行波进位加减器，通过方式控制线M进行加法或减法运算，其中减法操作需要将最低位进位与M线相连，以实现负数的表示。单符号位的溢出检测逻辑通过比较当前进位与前一位进位来判断是否发生溢出。 实验步骤具体涉及设置输入信号，观察指示灯反应，然后根据实验结果填写表格。例如，通过开关控制Ai、Bi和Ci，观察Si和Ci+1灯的亮暗变化，以验证全加器的工作原理。 在实验结果部分，通过实际操作得出的真值表将有助于理解和验证全加器的正确性。实验结束后，可能会讨论串行进位并行加法器的缺点，即其速度较慢，这通常通过改进设计，比如引入流水线技术或者使用并行加法器来提高运算速度。 这个计算机组成原理实验不仅涉及理论知识的应用，还锻炼了学生的实践能力和逻辑思维，使他们深入理解计算机内部基本运算单元的工作原理。通过这次实验，学生能更好地理解和掌握计算机组成原理中的累加器及其在数据处理中的作用。