计算机组成原理实验：运算器功能实现与分析

"本次实验是计算机组成原理的一部分，主要涉及运算器的操作，包括带进位加法和逻辑运算。实验中使用了计算机组成原理与体系结构实验仪，通过手动模式进行操作，具体步骤包括设置数据输入、控制信号以及执行运算。实验要求学生理解运算器内部的工作原理，并能实际操作实现特定的计算任务。" 在计算机组成原理中，运算器是CPU的核心部件，负责执行基本的算术和逻辑运算。本实验旨在让学生深入理解运算器的工作机制，通过实际操作来加深理论学习的印象。实验分为两个部分，第一部分是带进位加法，第二部分是取反和逻辑或运算。 首先，实验的第一步是计算AAH（10101010二进制，170十进制）加上C8H（11001000二进制，200十进制）的结果。在计算机中，加法运算涉及到进位，这在二进制加法中尤其重要。在实验中，通过设置K开关来设定数据和控制信号，将AAH加载到累加器A中，C8H加载到工作寄存器W。接着，通过设置K4K3K2为100，指示ALU执行带进位的加法运算。计算完成后，结果72H（01110010二进制，114十进制）被送到OUT输出。 第二部分实验，需要将CCH（11001100二进制，204十进制）取反，然后与62H（01100010二进制，98十进制）进行逻辑或运算。取反操作是在二进制数每一位上进行的，1变为0，0变为1，所以CCH取反后变成3CH（00111001二进制，61十进制）。逻辑或运算则是在对应位上，只要有一个1，结果就是1。因此，3CH与62H进行或运算，得到的结果是6EH（01101110二进制，110十进制），这个结果最终被送入R0寄存器。 整个实验过程中，学生不仅需要了解二进制加法和逻辑运算的规则，还需要掌握如何设置实验设备以实现这些运算。这样的实践操作有助于巩固理论知识，提高对计算机底层运算的理解，对于理解和设计更复杂的计算机系统至关重要。通过这样的实验，学生能够更好地理解计算机硬件如何执行程序指令，从而提升其在未来解决实际问题的能力。