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计算机组成原理”

实验指导书

杨伟丰 编写

2014年12月

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“

实验一 算术逻辑运算实验

一、实验目的

1、掌握简单运算器的组成以及数据传送通路。 2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。

二、实验内容

运用算术逻辑运算器进行算术运算和逻辑运算。

三、实验仪器

1、ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验箱 一台 2、排线 若干

四、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，数据输入开关（INPUT）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。运算器的输出经过一个三态门（74LS245）和数据总线相连。数据显示灯已和数据总线（“DATA BUS”）相连，用来显示数据总线内容。

图1-l 运算器数据通路图

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图1-2中已将实验需要连接的控制信号用箭头标明（其他实验相同，不再说明）。其中除T4为脉冲信号，其它均为电平控制信号。实验电路中的控制时序信号均已内部连至相应时序信号引出端，进行实验时，还需将S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU_G、SW_G各电平控制信号与“SWITCH”单元中的二进制数据开关进行跳线连接,其中ALU_G、SW_G为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。按动微动开关PULSE，即可获得实验所需的单脉冲。

五、实验步骤

l、按图1-2连接实验线路，仔细检查无误后，接通电源。（图中箭头表示需要接线的地方，接总线和控制信号时要注意高低位一一对应，可用彩排线的颜色来进行区分） SIGNALT4+PSALU接到DATA BUSD0..JD1.D7ALU_GS3S2S1S0MCNALU_GS3S2S1S0MCNLDDR1LDDR2LDDR1LDDR2SWITCHINPUTSW_GSW_G 图1-2 算术逻辑运算实验接线图

2、用INPUT UNIT的二进制数据开关向寄存器DR1和DR2置数，数据开关的内容可以用与开关对应的指示灯来观察，灯亮表示开关量为“1”，灯灭表示开关量为“0”。以向DR1中置入11000001（C1H）和向DR2中置入01000011（43H）为例，具体操作步骤如下：

首先使各个控制电平的初始状态为：CLR=1，LDDR1=0，LDDR2=0，ALU_G=1，SW_G=1，S3 S2 S1 S0 M CN=111111，并将CONTROL UNIT的开关SP05打在“NORM”状态，然后按下图所示步骤进行。 数据开关（11000001）打开三态门寄存器DR1（11000001）LDDR1=1LDDR2=0T4=数据开关（01000011）寄存器DR2（01000011）LDDR1=0LDDR2=1T4=SW_G=0 上面方括号中的控制电平变化要按照从上到下的顺序来进行，其中T4的正脉冲是通过按动一次CONTROL UNIT的触动开关PULSE来产生的。

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