计算机科学与技术学院
计算机组成原理
实验名称八位补码加/减法器的设计与实现班级
学号
姓名
指导教师
风能汽车日期
成绩
实验1八位补码加/减法器的设计与实现
一、实验目的
环视制作者
焊接衬垫1.掌握算术逻辑运算单元（ALU）的工作原理。
3.掌握8位补码加/减法运算器的设计方法。
4.掌握运算器电路的仿真测试方法
二、实验任务
1．设计一个8位补码加/减法运算器
（1）参考图1，在QUARTUS II里输入原理图，设计一个8位补码加/减法运算器。
（2）创建波形文件，对该8位补码加/减法运算器进行功能仿真测试。
（3）测试通过后，封装成一个芯片。
2．设计8位运算器通路电路
参考下图，利用实验任务1设计的8位补码加/减法运算器芯片建立运算器通路。
3．利用仿真波形，测试数据通路的正确性。
设定各控制信号的状态，完成下列操作，要求记录各控制信号的值及时序关系。
（1）在输入数据IN7~IN0上输入数据后，开启输入缓冲三态门，检查总线BUS7~BUS0上的值与IN0~IN7端输入的数据是否一致。
（2）给DR1存入55H，检查数据是否存入，请说明检查方法。 （3）给DR2存入AAH，检查数据是否存入，请说明检查方法。
（4）完成加法运算，求55H+AAH，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。
（5）完成减法运算，分别求55H-AAH和AAH-55H，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。
（6）求12H+34H-56H，将结果存入寄存器R0，检查运算结果是否正确，同时检查数据是否存入，请说明检查方法。
三、实验要求
（1）做好实验预习，掌握运算器的数据传送通路和ALU的功能特性。3600c
（2）实验完毕，写出实验报告，内容如下：
鱼算法①实验目的。
②实验电路图。
③按实验任务3的要求，填写下表，以记录各控制信号的值及时序关系。
表中的序号表示各控制信号之间的时序关系。要求一个控制任务填一张表，并
可用文字对有关内容进行说明。
⑤实验体会与小结。
四、实验预习内容
1.实验电路设计原理及思路说明
本实验利用基本逻辑门电路设计一位全加器（FA），如表1：
表1-一位全加器（FA）电路的输入输出信号说明
然后以此基础上实现八位补码加/减法器的设计，考虑到实现所需既可以实现加法又可以实现减法，所以使用了一个M输入来进行方式控制加减。
2. 实验电路原理图
实验参考电路如下图所示，下图（a）是1位全加器的电路原理图，图（b）是由1位全加器采用行波进位方法设计的多位补码加/减法运算器。
图1-多位补码加/减法运算器原理图
图2-8位运算器通路原理图3.实验电路功能说明
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表2-一位全加器（FA）功能表
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