内容发布更新时间 : 2024/12/27 12:15:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验一 运算器实验（一）

算术逻辑运算实验

一、实验目的

1．掌握简单运算器的数据传送通路。

2．验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。

二、实验原理

实验中所用的运算器数据通路如图1—1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器（74LS273）锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关（INPUT DEVICE）用来给出参与运算的数据，并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连，数据显示灯（BUS UNIT）已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。

图1—1中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明（其他实验相同，不再说明），其中除T4为脉冲信号，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将“W/R UNIT”的T4接至“STATE UNIT”的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，而S3、、S2、S1、S0、、CN、、M、LDDR1、LDDR2、ALU—B、SW—B各电平控制信号用“SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟，其中CN、、ALU—B、SW—B为低电平有效，、LDDR1、LDDR2为高电平有效。

三、实验仪器

TDN-CM计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。

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四、实验步骤

（1） 按图1—2连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源。

（2） 用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数。具体操作步骤图示如下：

数据开关 （01100101） 三态门

寄存器DR1（01100101） 数据开关 （10100111） 寄存器DR2 （10100111）

ALU-B=1 LDDR1=1 LDDR1=0 SW-B=0 LDDR2=0 LDDR2=1 T4= T4=

检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（SW-B=1），打开ALU输出三态门（ALU-B=0），当置S3、、 S2、S1、S0、M为11111时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成10101时总线指示灯显示DR2中的数。

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图 1—1 运 算 器 数 据 通 路

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W/R UNIT T STATE UNIT KK2 T4 ｏ ｏ ALU UNIT LDDR1 AUJ3 ALU-B S3 … CN LDDR2 ｏ- - - ｏ - - - BUS ｏ ｏ ｏ ｏｏ UNIT ｏ ｏ ｏ- - - ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ SWJ3 SW-B INPUT DEVICE ｏ ｏｏ - - - SW-B ALU-B S3…CN LDDR1 LDDR2 SWITCH UNIT 图 1—2 实 验 接 线 图

(3) 验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）

在给定DR1=65、DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下表中。

五、分析整理实验数据，写出实验报告。 六、思考题

将实验数据和理论分析进行比较、验证。分析产生错误的原因。

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