AM2901运算器实验详解：探索计算机组成原理

"这个资源是一个关于计算机组成原理的实验集合，主要关注的是脱机运算器实验。实验使用了AM2901运算器，通过级连两片来实现不同的运算功能。实验旨在帮助学生深入理解运算器的组成、设计、控制以及使用方法。实验设备包括TEC-2000实验仪，并通过拨动开关和微型开关设定操作，通过指示灯观察运算结果和状态标志。实验中涉及了加法、减法、逻辑运算、移位以及乘除运算等基本操作。" 在计算机组成原理中，运算器是计算机硬件系统的重要组成部分，负责执行算术和逻辑运算。AM2901是一种古老的微处理器，它具有完成基本运算的能力。在这个实验中，通过设置特定的控制信号，可以实现不同类型的运算，例如： 1. **加法**：实验中的D1+0→R0和D2+0→R1展示了无符号二进制加法，通过运算器实现了D1和D2分别与0相加，结果存储在R0和R1寄存器中。 2. **减法**：R0-R1→R0表示从R0中减去R1，结果存储回R0。这里使用了补码表示负数，实现了二进制减法。 3. **逻辑运算**：R0∨R1→R1表示逻辑或运算，R0∧R1→R0表示逻辑与运算，R0≮R1→R0表示不等于运算（异或），而/（R0≮R1）→R0表示对R0和R1的异或结果取反，即实现逻辑非运算。 4. **移位运算**：2*R0→R0实现了R0向左移一位，相当于乘以2，而R0/2→R0实现了R0向右移一位，相当于除以2。在二进制运算中，左移相当于乘以2的幂次，右移则相当于除以2的幂次。 5. **状态标志**：实验中的CZVS标志位分别表示进位（Carry）、零（Zero）、溢出（Overflow）和符号（Sign）。这些标志位用于判断运算结果的状态，例如零标志位为0表示结果不为零，进位标志位为1表示有进位等。 通过这样的实验，学生能够实际操作硬件，直观地理解运算器的工作原理，这对于掌握计算机内部的运算机制至关重要。此外，实验还强调了如何设置控制信号来执行特定的运算，这是理解计算机指令集和微程序设计的基础。这个实验集合是学习计算机组成原理的宝贵实践资料，有助于理论知识与实际操作的结合，加深对计算机硬件系统工作原理的理解。