基于C#实现的进制计算器

邱丑丑

发布日期: 2019-07-01 11:31:38 浏览量: 105
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一、实验背景

该实验为计算机原理模拟实验平台。在学习计算机原理实验课程中,为了方便同学们学习了解模型机中各种寄存器结构、工作原理、算术、逻辑运算单元及其控制方法。所以我们设计计算机组成原理虚拟实验系统方便同学们更加深入的了解实验内容,掌握计算机通过指令系统进行运算的过程。

程序编写语言:c# 平台环境:VisualStudio2017 操作系统要求:Windows 7。

二、设计思想

运算器由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器,现代计算机都是以存储器为核心,存储能力严重关系到计算机的性能,现代计算机的多级缓存,甚至带有缓存的硬盘都是为了解决性价比问题。由于计算机程序的局部性原理是的Cache-主存结构得以建立,部分程序备份到Cache中,使其读写时大概率命中Cache,极大降低了cpu的等待时长,而且因为Cache比较小,成本得以控制。另外虚拟存储器技术也是为了解决容量和价格的矛盾。Cache-主存的地址映射机制中,全相联方式更加的灵活利用率也高,但是由于采用了全部比较的方式,使得电路复杂,成本加大,而且不利于大容量存储器使用,而直接映射方式采用对号入座的方式简单快速,;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

三、实验简介

根据COP2000实验平台可以进行的实验,以程序的形式体现出来。本实验可进行以下操作:

  • A,W寄存器:

    • 数据是在放开CLOCK键后改变的,也就是CLOCK的上升沿数据被打入
    • WEN,AEN为高时,即使CLOCK有上升沿,寄存器的数据也不会改变
  • 运算器

    • 运算器在加上控制信号及数据(A,W)后, 立刻给出结果
    • 实现以下实验:加法器,减法器、乘法器等

四、运算器

4.1 流程图和结构图

流程图

结构图

4.2 运算器原理与分析

五、运行结果界面

六、遇到的问题及解决

6.1 连线错误

实验要完整无错误的进行,首先要确保实验接线图连线的正确性才能确保在进行实验时数据通路流向以及数据的的正确性,这样才能到达实验的目的;在进行实验过程中需要理解每一步骤的原因,也加强自己的理解性和掌握程度;在实验过程中活树会遇到线路正确但数据错误,这能很有可能是自己连接线路有问题,所以在连接线路上一定要保证每条线是否正确。

6.2 不能在正确的位置进行数据存储并显示

开始存入的数据和位置都是对的,但是下面的数据信息是对的但是显示位置不对,后来通过仔细阅读试验资料和向同学请教,终于知道了,在存储完一个数据后要将控制显示位置的按钮进行调试,然后在进行输入就可以了。

七、心得体会

在本次实验做的是运算器实验,主要完成逻辑运算、移位运算及算术运算。这次的实验不是很难,做起来很轻松。当然,在上课前预习很重要,要明白每个部件的含义及作用,这样在实验过程中条理会清晰些。还有,在进行实验前,必须将老师上课所讲的知识重新结合课本,搞明白实验目的和实验原理。 更清晰的明白了计算机的一些数据处理的方法,对计算机的原理产生了更加浓厚的兴趣。知道运算器的输出跟数据总线相连,同时两个输入端通过两个锁存器也与数据总线相连。同时,数据显示灯连接上数据总线,用来显示数据总线的内容。本次实验,提高了我对组成原理实验的积极性,更教育了我实验要认真,要培养了我实验要认真,要严谨的态度,课本知识运用到实践之中,也提高了对课程学习的热情

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