运算器与寄存器实验报告:计算机组成原理探索
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"这份文档是关于《计算机组成原理与系统结构》的实验报告,涵盖了运算器实验、通用寄存器实验和移位寄存器实验。实验目的是掌握运算器数据传输方式,验证74LS181运算功能,了解移位寄存器的硬件电路和功能。实验环境中使用了Dais-CMH+/CMH计算机组成原理实验箱。实验原理部分详细介绍了运算器的组成,包括74LS181 ALU、锁存器和数据总线的连接,以及如何通过控制信号进行操作。通用寄存器部分则讲解了由74LS374组成的R0、R1、R2寄存器,以及它们的输入输出接口和控制信号。" 在《计算机组成原理与系统结构》中,运算器是计算机核心部件之一,负责执行算术和逻辑运算。74LS181是一款常用的4位二进制加法器,能够实现基本的加法运算,并且具有进位控制功能。实验中,通过并/串形式的74LS181构成8位ALU,可以处理更复杂的数据操作。数据在运算器中的传输涉及到锁存器,如74LS273,用于暂时存储数据,以便在不同操作之间保持其值。同时,数据总线是连接各个组件的关键,通过三态门(74LS245)控制数据的流入和流出。 通用寄存器是计算机内存的一部分,用于临时存储指令和数据。实验中使用74LS374芯片构建了R0、R1、R2三个8位寄存器,它们可以通过CBA二进制控制开关进行选择性读写。数据写入允许信号(如LDR0、LDR1、LDR2)控制数据是否能被写入寄存器,而输出选通信号(如R0-B、R1-B、R2-B)决定哪个寄存器的数据会被送到总线。 移位寄存器则是另一种重要的数据处理单元,它能按照特定的控制信号将数据向左或向右移动。在实验中,学生会验证移位控制和寄存的组合功能,学习如何利用移位寄存器进行数据传输,这对于理解计算机内部数据处理流程至关重要。 这个实验报告深入浅出地介绍了计算机硬件基础,涵盖了运算逻辑、数据存储和传输等方面,对于理解计算机系统的底层运作有极大的帮助。通过实际操作,学生不仅能巩固理论知识,还能提升动手能力和问题解决能力。
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