實驗一算術(shù)邏輯運算電路實驗

1、實驗一 算術(shù)邏輯運算一、 實驗?zāi)康模?、掌握簡單運算器數(shù)據(jù)傳輸通路的設(shè)計。 2、驗證運算器（74LS181）的組合運算功能。二、 實驗設(shè)備：DVCC計算機組成原理實驗儀一臺，排線。三、實驗內(nèi)容1、實驗原理：用兩片74LS181串聯(lián)構(gòu)成一個8位的ALU運算器，運算通路如圖所示。 運算器的工作原理為：在數(shù)據(jù)開關(guān)（INPUT DEVICE）上置的數(shù)據(jù)通過輸入三態(tài)門245（由SW-B控制，低電平三態(tài)門打開，高電平三態(tài)門關(guān)閉）送到數(shù)據(jù)總線上，結(jié)果顯示在數(shù)據(jù)燈上，當向數(shù)據(jù)寄存器DR1（74LS273）寫數(shù)據(jù)時，令LDDR1=“1”，LDDR2=“0”，點按“STATE UNIT”中的開關(guān)KK2，加一個T4

2、脈沖，將數(shù)據(jù)鎖存至DR1中；令LDDR1=“0”，LDDR2=“1”，點按KK2，則將數(shù)據(jù)鎖存入DR2中。數(shù)據(jù)運算通路圖74LS181的運算功能由M、S3、S2、S1、S0、CN的組合狀態(tài)決定，見下表：圖中算術(shù)邏輯運算功能發(fā)生器 74LS181（U31、U32）的功能控制信號S3、S2、S1、S0、CN、M并行相連后連至SJ2插座，實驗時通過6芯排線連至6位功能開關(guān)插座UJ2，以手動方式用二進制開關(guān)S3、S2、S1、S0、CN、M來模擬74LS181（U31、U32）的功能控制信號S3、S2、S1、S0、CN、M；其它電平控制信號LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB以手動方式用二進制開關(guān)L

3、DDR1、LDDR2、ALUB、SWB來模擬，這幾個信號有自動和手動兩種方式產(chǎn)生，通過跳線器切換，其中ALUB、SWB為低電平有效，LDDR1、LDDR2為高電平有效。另有信號T4為脈沖信號，在手動方式下進行實驗時，只需將跳線器J23上T4與手動脈沖發(fā)生開關(guān)的輸出端SD相連，按動手動脈沖開關(guān)，即可獲得實驗所需的單脈沖。運算后的數(shù)據(jù)經(jīng)輸出三態(tài)門74LS245（由ALU-B控制，低電平三態(tài)門打開，高電平三態(tài)門關(guān)閉）送到數(shù)據(jù)總線上，結(jié)果顯示在數(shù)據(jù)燈上。M、S3、S2、S1、S0、CN、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B的電平狀態(tài)由“SWITCH UNIT”中的二進制數(shù)據(jù)開關(guān)控制。2、實驗接

4、線本實驗用到4個主要模塊：低8位運算器模塊，數(shù)據(jù)輸入并顯示模塊，數(shù)據(jù)總線顯示模塊，功能開關(guān)模塊（借用微位置輸入模塊）。 實驗步驟 1、 根據(jù)實驗原理詳細接線如下： ALUBUS連EXJ3； ALUO1連BUS1； SJ2連UJ2； 跳線器J23上T4連SD； LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四個跳線器撥在左邊（手動方式)； AR跳線器撥在左邊，同時開關(guān)AR撥在"1"電平。3、實驗步驟 連接線路，仔細查線無誤后，接通電源。 用二進制數(shù)碼開關(guān)KD0KD7向DR1和DR2寄存器置數(shù)。方法：關(guān)閉ALU輸出三態(tài)門（ALUB=1），開啟輸入三態(tài)門（SWB=0），輸入脈沖T4按手

5、動脈沖發(fā)生按鈕產(chǎn)生。設(shè)置數(shù)據(jù)開關(guān)具體操作步驟圖示如下：在數(shù)據(jù)開關(guān)（INPUT DEVICE）上向DR1和DR2置數(shù)，步驟為：說明：LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四個信號電平由對應(yīng)的開關(guān)LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB給出，撥在上面為"1"，撥在下面為"0"，電平值由對應(yīng)的顯示燈顯示，T4由手動脈沖開出。3、檢驗DR1、DR2中存入的數(shù)據(jù)，方法是：關(guān)閉數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門（即使SW-B=1），打開數(shù)據(jù)輸出三態(tài)門（即使ALU-B=0），按照181功能表，置S3S2S1S0M=11111時，輸出結(jié)果F=DR1中的數(shù)據(jù)，由總線上的數(shù)據(jù)燈顯示，置S3S2S1S0M=10101時，則輸出結(jié)果F=DR2中的數(shù)據(jù)。4、驗證74LS181的算數(shù)邏輯運算功能給定（DR1）=65H，（DR2）=A7H，改變運算器的功能設(shè)置，觀察輸出結(jié)果并記錄入下表5、