计算机组成原理实验：运算器设计与操作详解

实验一：运算器组成实验 该实验着重于计算机组成原理中的核心组件——运算器的设计与操作。实验的主要目标有四项，首先，通过双端口通用存放器堆（组）的读写操作，增强对数据处理的理解。双端口存放器堆由ISPLSI1016实现，其相当于四个独立的8位通用存放器，能够存储和处理运算数据，同时保留运算结果。 其次，实验者将学习如何通过实验台操作板上的数据开关设置参与运算的数据，以及如何利用两个74LS181构成的ALU进行算术和逻辑运算。ALU接收来自DR1和DR2的数据，通过三态门将结果发送到数据总线。控制信号如S3、S2、S1、S0、M、#、LDDR2、LDDR1等，通过电位开关K0-K15模拟，包括单拍操作的T1、T2、T3、T4脉冲的生成。 具体任务包括连接运算器模块至操作板的线路，设置DP为1，DB为0，以便进行数据传输和单步操作。实验者被要求将DR1设为55H，DR2设为0AAH，并使#=1，以此验证ALU的正逻辑算术和逻辑运算功能。 实验的要求强调了预习的重要性，要求学生深入理解运算器的数据传送路径、ALU的工作原理以及控制台开关的操作方法。这不仅涉及到理论知识的应用，还考验了学生的动手能力和细心程度，确保实验过程的准确性和有效性。 通过这个实验，学生将对计算机硬件的底层结构有更深入的认识，特别是运算器在数据处理流程中的关键作用，这对于深入理解计算机系统设计和优化具有重要意义。同时，这也是培养学生实践能力，提升问题解决技巧的重要环节。