网站首页  词典首页

请输入您要查询的论文:

 

标题 一种运算器验证实验的设计
范文

    刘昆

    

    

    

    摘要:计算机组成原理课中运算器的理解很多同学来说是难点,本文结合作者多年的教学经验,设计了一种运算器验证实验,通过实验可以让同学更好的理解五大功能部件的运算器。计算机组成原理是有关计算机专业的必修课程,被广泛开设。因为计算机组成原理这门课逻辑性很强,需要记住的概念很多,然后在这些基本概念的基础上进行理解,使部分同学生危畏,从而没有学好这门专业基础课程。为了让学生能更好地学习计算机组成原理这门课程,根据多年课程的教学经验设计了一种8位二进制运算器的验证实验。

    关键词:组成原理;运算器;基础

    中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)06-0172-03

    1 实验所涉及的关键芯片

    实验74LS181芯片构成,74LS181芯片功能如表1,表中S3S2S1S0MCN是功能控制开关,A、B分别表示被操作数和操作数、F表示输出。74LS181芯片是4位二进制的运算器。使用74LS273为锁存器,锁存需要的操作数。

    2 实验原理

    把74LS181芯片两片以并/串形式构成8位字长的ALU;运算器的两个数据输入分别由两个8位进制的锁存器(74LS273)锁存,锁存器的输入由数据总线提供。数据总线由输入单元(INPUT UNIT)提供。具体设计原理如图1。两个8位进制的锁存器(74LS273)分别提供8位二进制数,两片74LS181芯片分别这2个8位二进制数的低4位和高4位进行运算,同时两片74LS181芯片进行一位二进制的进位操作。

    3 实验连线

    有了运算器的设计后,需要把运算器跟实验的输入单元(INPUT UNIT)、数据总线(DATA BUS)、控制开关(SWITCH UNIT)还有时序控制部件(SINGAL UNIT)连线起来。具体如图2。

    4 实验步骤的设计

    进过芯片的选择,实验原理的设计,通过连线使运算器与其他部件链接起来,就可以进行实验。该实验与验证为主。主要分为3个步骤。具体如下:

    S1:置数操作。分别通过输入部件(INPUT UNIT)提供两个8位二进制数到两个8位二进制的锁存器(74LS273)锁存。

    S2:检验置数是否正确。根据74LS181芯片的功能表,当S3S2S1S0MCN功能控制开关信息为111111时,运算器输出一个锁存器的数,当S3S2S1S0MCN功能控制开关信息为101011时,运算器输出另一个锁存器的数,当两个置数都正确时,进行S3;否则,进行S1。

    S3:验证手工计算与芯片计算结果是否一致。根据74LS181芯片功能表,结合锁存器(74LS273)锁存的两个8位二进制数,进行手工计算写下计算的结果,然后,控制74LS181芯片的S3S2S1S0MCN進行操作控制。比如加法运算,74LS181芯片的S3S2S1S0MCN为100101;减法运算74LS181芯片的S3S2S1S0MCN为011000;逻辑运算的或运算,74LS181芯片的S3S2S1S0MCN为000101。

    5 总结

    通过该设计实验,学生进行正确操作,学生会发现自己手工进行计算的结果跟芯片计算的结果完全吻合,从而使学生对运算器的功能留下深刻影响,也解决了学生对运算器理解的困惑。

    参考文献:

    [1] 唐朔飞.计算机组成原理[M]. 2版.北京:高等教育出版社,2012.

    [2] 包健.计算机组成原理与系统结构[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

随便看

 

科学优质学术资源、百科知识分享平台,免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。

 

Copyright © 2004-2023 puapp.net All Rights Reserved
更新时间:2025/3/21 13:24:03