计算机组成原理-头哥实验答案-logisim：加法器，运算器，寄存器 602.48KB

爱编程的小熊熊

文件:实验代码.rar

资源介绍:

计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一个核心课程，它涵盖了计算机硬件系统的基本构造和工作原理。在本实验中，我们重点关注了几个关键组件的设计：加法器、运算器和寄存器，这些组件都是构建现代计算机的基础。我们将通过Logisim这个电路模拟软件来实现这些设计，Logisim是一款广泛使用的教育工具，它可以帮助学生直观地理解和构建数字逻辑电路。让我们看看四种不同位宽的快速加法器：四位、八位、十六位和三十二位。加法器是计算机中执行基本算术操作（如加法）的电路。快速加法器通常指的是采用并行计算方法，能够在单个时钟周期内完成多位数的加法。这些设计可能基于半加器和全加器的组合，通过级联和优化提高计算速度。例如，四位快速加法器可能是四个二进制位的并行加法，而三十二位则需要更复杂的并行结构。接下来，我们涉及到了MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）运算器设计。MIPS是一种精简指令集计算机（RISC）架构，广泛用于教学和嵌入式系统。运算器是计算机CPU中的关键部分，负责执行指令集中的算术和逻辑运算。设计MIPS运算器包括构建ALU（算术逻辑单元）和其他支持电路，以处理数据通路和控制信号，确保正确执行指令。 MIPS寄存器设计同样重要，因为寄存器是CPU内部存储数据的地方，它们的速度远快于主内存。在MIPS架构中，有一组固定的通用寄存器和特殊功能寄存器，每个都有特定的用途，如保存程序计数器、状态标志或计算结果。原码一位乘法器的实现展示了简单的乘法操作，这是计算机处理算术运算的基本步骤。在二进制系统中，乘法可以通过位移和加法实现。原码表示法直接使用二进制表示数值，正数和负数的符号位分别是0和1。通过Logisim，我们可以模拟这些电路，观察它们如何响应不同的输入，并理解其工作原理。这些实验不仅有助于理解计算机硬件的工作方式，而且对于学习计算机系统的设计和优化至关重要。在实际工程中，对这些基础概念的深入理解可以帮助开发更高效、更可靠的计算机系统。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?> <project source="2.15.0.2.exe" version="1.0"> This file is intended to be loaded by Logisim http://logisim.altervista.org <lib desc="#Wiring" name="0"> <tool name="Splitter"> <a name="facing" val="north"> <a name="fanout" val="4"> <a name="incoming" val="4"> <a name="appear" val="left"> <a name="bit0" val="0"> <a name="bit1" val="1"> <a name="bit2" val="2"> <a name="bit3" val="3"> </tool> <tool name="Pin"> <a name="facing" val="north"> <a name="output" val="false"> <a name="width" val="1"> <a name="tristate" val="true"> <a name="pull" val="none"> <a name="label" val=""> <a name="labelloc" val="north"> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Probe"> <a name="facing" val="west"> <a name="radix" val="10signed"> <a name="label" val=""> <a name="labelloc" val="north"> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Tunnel"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="32"> <a name="label" val="tunnel"> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> </tool> <tool name="Pull Resistor"> <a name="facing" val="north"> <a name="pull" val="0"> </tool> <tool name="Clock"> <a name="facing" val="north"> <a name="highDuration" val="1"> <a name="lowDuration" val="1"> <a name="label" val=""> <a name="labelloc" val="west"> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Constant"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="1"> <a name="value" val="0x0"> </tool> <tool name="Power"> <a name="facing" val="north"> <a name="width" val="1"> </tool> <tool name="Bit Extender"> <a name="in_width" val="32"> <a name="out_width" val="1"> <a name="type" val="zero"> </tool> </lib> <lib desc="#Gates" name="1"> <tool name="NOT Gate"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="1"> <a name="size" val="20"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Buffer"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="3"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="AND Gate"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="16"> <a name="size" val="30"> <a name="inputs" val="2"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="negate0" val="false"> <a name="negate1" val="false"> </tool> <tool name="OR Gate"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="1"> <a name="size" val="30"> <a name="inputs" val="2"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="negate0" val="false"> <a name="negate1" val="false"> </tool> <tool name="NOR Gate"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="1"> <a name="size" val="30"> <a name="inputs" val="2"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="negate0" val="false"> <a name="negate1" val="false"> </tool> <tool name="XOR Gate"> <a name="facing" val="east"> <a name="width" val="1"> <a name="size" val="30"> <a name="inputs" val="2"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="xor" val="odd"> <a name="negate0" val="false"> <a name="negate1" val="false"> </tool> <tool name="Odd Parity"> <a name="facing" val="south"> <a name="width" val="1"> <a name="size" val="30"> <a name="inputs" val="3"> <a name="out" val="01"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="negate0" val="false"> <a name="negate1" val="false"> <a name="negate2" val="false"> </tool> </lib> <lib desc="#Plexers" name="2"> <tool name="Multiplexer"> <a name="facing" val="east"> <a name="selloc" val="bl"> <a name="select" val="1"> <a name="width" val="32"> <a name="disabled" val="Z"> <a name="enable" val="false"> </tool> <tool name="Demultiplexer"> <a name="facing" val="east"> <a name="selloc" val="bl"> <a name="select" val="5"> <a name="width" val="1"> <a name="tristate" val="false"> <a name="disabled" val="Z"> <a name="enable" val="false"> </tool> <tool name="Decoder"> <a name="facing" val="east"> <a name="selloc" val="bl"> <a name="select" val="5"> <a name="tristate" val="false"> <a name="disabled" val="Z"> <a name="enable" val="false"> </tool> <tool name="DisplayDecoder"> <a name="facing" val="east"> <a name="multibit" val="true"> </tool> <tool name="Priority Encoder"> <a name="facing" val="east"> <a name="select" val="3"> <a name="disabled" val="Z"> </tool> <tool name="BitSelector"> <a name="facing" val="east"> <a name="selloc" val="bl"> <a name="width" val="31"> <a name="group" val="5"> </tool> </lib> <lib desc="#Arithmetic" name="3"> <tool name="Adder"> <a name="width" val="6"> </tool> <tool name="Subtractor"> <a name="width" val="5"> </tool> <tool name="Multiplier"> <a name="width" val="1"> </tool> <tool name="Divider"> <a name="width" val="16"> </tool> <tool name="Negator"> <a name="width" val="1"> </tool> <tool name="Comparator"> <a name="width" val="16"> <a name="mode" val="twosComplement"> </tool> </lib> <lib desc="#Memory" name="4"> <tool name="D Flip-Flop"> <a name="trigger" val="high"> <a name="Pre/Clr Positions" val="ABOVE_BELOW"> <a name="NegatePresetClear" val="false"> <a name="enable" val="false"> <a name="NewFFLayout" val="true"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Register"> <a name="width" val="32"> <a name="trigger" val="rising"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> <a name="Select" val="low"> </tool> <tool name="Counter"> <a name="width" val="6"> <a name="max" val="0x3f"> <a name="ongoal" val="wrap"> <a name="trigger" val="rising"> <a name="behavior" val="new"> <a name="label" val=""> <a name="labelfont" val="Dialog plain 12"> <a name="labelcolor" val="#000000"> </tool> <tool name="Shift Register"> <a name="width" val="1">

标题	大小	时间
14届蓝桥杯嵌入式国赛真题	32.95MB	1月前

DeepSeek-V3用Delphi10.4接入	5.04MB	1月前
Matlab STL文件读取器	1.59MB	1月前
使用 MATLAB 进行数值计算	636.36KB	1月前
DCDC计算器 boost升压计算器参数选型编程工具	1.8MB	1月前

物联网ESP8266 WIFI SoftAP模式一键配网,开源源码，测试OK可以直接使用	6.65MB	1月前
自己动手画CPU 《计算机组成原理》（头歌实验答案）	2.12MB	1月前
2023国赛网络建设与运维正式赛卷	11.51MB	1月前