8位算术逻辑运算 计算机组成原理 实验一.doc

上海应用技术学院计算机组成与结构课程实验报告实验名称算术逻辑运算实验序号1实验日期2013.3.29姓 名院系计算机班 级学 号专 业计算机科学与技术指导教师成 绩一、实验目的及要求1掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。2 验证算术逻辑运算功能发生器74LS181的组合功能。数据开关置数三、实验内容1用二进制数码开关KD0-KD7向DR1 和DR2 计数器指数。方法：关闭ALU输出三态门（ALUB=0）,开启输入三态门（swb=0）,输入脉冲T4按手动脉冲发生按钮产生。ALUB=1 LDDR1=1开输入三态门数据开关置数KD0-D7=00110101SWB=0 LDDR2=0T4=数据存入寄存器DR1数据开关置数KD0-D7=01001000ALUB=1SWB=1开输入三态门LDDR1=0，LDDR2=1T4=2检查DR1和DR2中存入的数据是否正确，利用算术逻辑运算功能发生器74LS181的逻辑功能，即M=1具体操作为：关闭数据输入三态门swb=1打开ALU输出三态门ALUB=0.当置S2,S3，S1，S0，M为 1 1 1 1 1时，总线指示灯显示DR1中的数，而置10101时总线指示灯显示DR2中的数。说明：LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB四个信号电平由对应的开关LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB给出，拨在上面为“1”，拨在下面为“0”，电平值由对应的显示灯显示，T4由手动脉冲开关给出。3验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）在给定DRl35、DR2=48的情况下，改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置，观察运算器的输出，填入实验报告表中，并和理论分析进行比较、验证。4.实验连接图二、实验准备1仔细阅读实验指导书，弄清楚实验步骤和实验原理。实验中所用的运算器数据通路如图所示。其中运算器由两片74LSl81以并串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0D7插座BUSl6中的任一个相连，内部数据总线通过LZDOLZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273(U29、U30)锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0D7插座EXJlEXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开并KD0KD7，并经过一三态门74LS245(U51)直接连至外部数据总线EXD0EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0LD7显示。 图中算术逻辑运算功能发生器74LS18l(U3l、U32)的功能控制信号S3、S2、Sl、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2，以手动方式用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LSl8l（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB、以手动方式用二进制开关LDDRl、：LDDR2、ALUB、SWB来模拟，这几个信号有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB、SWB、为低电平有效，LDDRl、LDDR2为高电平有效。另有信号T4为脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。 2正确连接线路，准备好实验要用的仪器：（1）低8位运算器模块（2）数据输入并显示模块（3）数据总线显示模块（4）功能开关模块3检查实验线路，无误后打开电源。开始实验。(1)ALUBUS连EXJ3(2)ALUO1连BUS1(3)UJS连UJ2(4)跳线器J23上 T4连 SD(5)LDDR1,LDDR2，ALUB,SWB四个跳线器拨在左边。(6)AR 跳线器波在左边同时开关AR拨在”1”电平。4位ALUS3 S2 S1 S0（算数运算）（逻辑运算）n=1无进位n=0有进位0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1F=AF=A+BF=A+/BF=2的补F=A加（A*/B）F=（A+B）加（A*/B）F=A减B减1F=（A*/B）减1F=A加A*BF=A加BF=（A+/B）加A*BF=A*B减1F=A加AF=（A+B）加AF=（A+/B）加AF=A减1F=A加1F=（A+B）加1F=（A+/B）加1F=0F=A加（A*B）加1F=(A+B)加(A*/B)加1F=A减BF=（A*/B）F=A加AB加1F=A加B加1F=(A+/B)加A*B加1F=ABF=A加A加1F=(A+B)加A加1F=(A+/B)加A加1F=AF=/AF=/（A+B）F=/A*BF=0F=/(A*B)F=/BF=(A B)F=(A*/B)F=/A+BF=/(A BF=BF=ABF=1F=A+/BF=A+BF=A四、实验结论和体会1通过本次实验我学会了一些简单运算器的数据传送通路组成，还验证了算术逻辑运算发生器74LS181的组合电路。2本次实验遇到了一些小问题。实验线路接线不成功，原因是一些不明显的错