《计算机组成原理》(运算器)多媒体模拟实验教学

介绍如何应用计算机设计<计算机组成原理>的实验教学,应用C++编写功能函数来模拟各种芯片的工作,使同学们在学习中更直观的了解芯片的工作.所介绍的程序是对运算功能发生器(74LS181)的模拟编程,完成32种算术逻辑运算实验.     

一种速度偏差故障的分析与处理

通过对一起速度偏差故障排查处理过程的分析,阐述了问题的形成原因,并且展示了对这类问题的处理过程和处理思想,最后提出了相应的解决办法及注意事项,而且在对这起速度偏差故障的分析中,指明了西门子SIMADYN D-TDC控制系统的基本设计思想和系统结构;尤其是说明了在弱磁升速阶段系统在保持电枢电压不变的基础上,通过电势运算器计算电动势反馈量、引入电动势反馈信号,形成电动势控制环进行弱磁升速控制的原理。这对处理同类电气故障具有很大的借鉴意义。     

关于冯．诺依曼型计算机设计思想的探讨

阐明了冯．诺依曼型计算机的设计思想及其改进后的特点，并进一步说明了冯．诺依曼型计算机和中心部件由运算器过渡到存储器的过程。     

“3+4-5”硬件实现的设计

针对计算机硬件方面数据存储、数据加工等难理解的知识,选取了一些能方便找到、价格便宜的芯片设计了一个“3+4-5”的综合实验,涉及对原始数据的存储,从存储器取数到运算器,控制运算器对数的加工,显示结果等步骤,通过该设计能让计算机学习者对计算机硬件理解更深入.     

可重组多功能大数运算器的小规模硬件实现

提出了一种面积优先的多功能、可重组的大数值运算器设计方法. 基于简单的加法操作,采用扫描链控制、迭代调用等方法对设计进行优化,实现了14种基本的大数运算功能. 每种功能支持的规格从8位至2048位,给安全芯片用户提供了极大的灵活性,显著减小了代码的开发周期和成本. 由于多种功能尽量复用相同的逻辑资源,本设计在满足体系运算速度的前提下,规模只有13887门,完全满足安全芯片面积优先的设计约束.     

基于QuartusⅡ的ALU的实现

计算机组成原理运算器部件ALU实验,一直是计算机专业老师的教学重点,也是多数学生反映的学习难点之一,相当一部分学生不能很好地完成这个实验。QuartusⅡ作为一种EDA设计软件,提供了完整的多平台设计环境。为了帮助学生更好地完成ALU实验,介绍了实现ALU的两种方法,并以实现简单的ALU为例,详细介绍这两种方法的具体实现。     

无进（借）位运算器的降值设计理论及其在三值光计算机中的应用

文中介绍在三值光计算机逻辑运算器研究中最新发现的“降值设计”规律，以及由这个规律建立的针对没有进位或借位操作的多值运算，构建其运算器时的降值设计理论和设计规范．其主要结论是：如果用于表示信息的n个物理状态中包含一个特殊的物理状态（D状态），则n（n×n）个无进（借）位n值运算器都可以按照规范的设计步骤，组合n×n×（n-1）个最简单的运算基元而成．文中还以一个三值逻辑光学运算器为例，详细介绍这个规范设计步骤的使用方法，并且给出这个三值逻辑光学运算器的实际构造、实验过程和结果．最后概要性地介绍了据此理论建成的可重构三值逻辑光学运算器实验系统．该理论为设计三值光学计算机的可重构型无进（借）位运算器奠定了理论基础，可供设计各种多值逻辑运算器时参考．     

原码两位乘运算器的逻辑实现

以数学推导→算法分析→逻辑设计为线，详细论述原码两位乘运算器的实现过程，使读者深入理解运算器的设计思路。     

74181运算器进位延迟时间的测试

指出了在JYS－I型计算机组成原理实验箱上测试181芯片的进位延迟时间所遇到的问题，经分析，给出了解决方法。