實驗二 運算器的組成及設(shè)計實驗

實驗三運算器的組成及設(shè)計實驗一、實驗?zāi)康?．掌握運算器的組成結(jié)構(gòu)；2．掌握運算器的工作原理；3．驗證74LS181的算術(shù)運算和邏輯運算功能（采用正邏輯）。4．了解如何用硬件實現(xiàn)算術(shù)運算；邏輯運算；移位控制。二、實驗設(shè)備TDN—CM++計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)實驗系統(tǒng)一套。排線若干。PC微機一臺。三、實驗內(nèi)容1．算術(shù)邏輯運算實驗原理實驗中所用的運算器數(shù)據(jù)通路如圖1-1所示。其中運算器由兩片74LS181以并/串形式構(gòu)成8位字長的ALU。運算器的輸出經(jīng)過一個三態(tài)門（74LS245）和數(shù)據(jù)總線相連，運算器的兩個數(shù)據(jù)輸入端分別由二個鎖存器（74LS373）鎖存，鎖存器的輸入連至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)開關(guān)（“INPUTDEVICE”）用來給出參與運算的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過一三態(tài)門（74SL245）和數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)顯示燈（“BUSUNIT”）已和數(shù)據(jù)總線相連，用來顯示數(shù)據(jù)總線內(nèi)容。圖中已將用戶需要連接的控制信號用圓圈標明（其他實驗相同，不再說明），其中除T4為脈沖信號，其他均為電平信號。由于實驗電路中的時序信號均已連至“W/RUNIT”的相應(yīng)時序信號引出端，因此，在進行實驗時，只需將“W/RUNIT”的T4接至“STATEUNIT”的微動開關(guān)KK2，按動微動開關(guān)，即可獲得實驗所需的單脈沖，而S3，S2，S1，S0，Cn，M，LDDR1，LDDR2，ALU-B，SW-B各電平控制信號用“SWITCHUNIT”中的二進制數(shù)據(jù)開關(guān)來模擬、其中Cn，，ALU-B，SW-B為低電平有效，LDDR1，LDDR2為高電平有效。圖1-1運算器數(shù)據(jù)通路2．算術(shù)邏輯運算實驗步驟（1）按圖1-2連接實驗線路，仔細查線無誤后，接通電源。圖1-2實驗接線圖（2）用二進制數(shù)碼開關(guān)向DR1和DR2寄存器置數(shù)。具體操作步驟圖如下：圖1-3實驗步驟圖檢驗DR1和DR2中存的數(shù)是否正確，具體操作為：關(guān)閉數(shù)據(jù)輸入三態(tài)門（SW-B=1），打開ALU輸出三態(tài)門（ALU-B=0），當(dāng)置S3，S2，S1，S0，M為11111時，總線指示燈顯示DR1中的數(shù)，而置成10101時總線指示燈顯示DR2中的數(shù)。（3）驗證74LS181的算術(shù)運算和邏輯運算功能（采用正邏輯）在給定DR1=65，DR2=A7的情況下，改變運算器的功能設(shè)置，觀察運算器的輸出，填如表1-1中，并和理論分析表1-2進行比較，驗證。表1-274LS181功能表S3S2S1S0M=0M=1Cn=1Cn=00000F=AF=A加1F=0001F=A+BF=A+B加1F=0010F=A+F=A+加1F=B0011F=減1F=0F=00100F=A加AF=A加A加1F=0101F=（A+B）加AF=（A+B）加A加1F=0110F=A減B減1F=A減BF=0111F=A減1F=AF=A1000F=A加ABF=A加AB加1F=+B1001F=A加BF=A加B加1F=1010F=（A+）加ABF=（A+）加AB加1F=B1011F=AB減1F=ABF=AB1100F=A加A*F=A加A*加1F=1101F=