实验六运算器数据通路

1、实验六 运算器数据通路 一、实验目的1、熟悉74LS181函数功能发生器的功能，提高器件在系统中应用的能力2、熟悉运算器的数据传送通路3、完成几种算逻运算操作，加深对运算器工作原理的理解二、实验内容按图6-1所示参考框图自行设计一个能完成表6-1所列补码运算指令的运算器（为简单化电路，进位和结果触发器可以不设置）。选择适当元件，画出详细实验电路逻辑图（包括对开关的定义），并组装成电路。表6-1：指 令助 记 符代 码功 能加减加1减1ADDSUBINRDCR1001011000001111逻辑与取反左移ANACMASHL101101011100取反左移在电路上进行表6-1中指令的手动单指令操作

2、（操作数、指令码由数据开关输入）。设计提示：1、运算器的输入缓存器、分别用一片74LS161来实现，但只用到74LS161的置数功能，禁止其计数功能。2、用一片74LS273作为运算器操作指令寄存器，只用到6位。3、用一片74LS244控制运算器的运算结果能否送总线。三、实验仪器及器材1、实验台和+5V直流稳压电源各一台。2、器件由附录A“集成电路清单”内选用。四、实验电路原理（实验电路原理图）1、四位函数功能发生器（ALU）74LS181的功能74LS181通过“控制参数”和“模式控制”，可对两个输入操作数完成32种算、逻运算，并可以工作于正逻辑输入输出或负逻辑输入输出方式（本实验为正逻辑方

3、式）。控制端时，属算术运算；时，属逻辑运算。进位采用补码形式输入输出，电路亦可进行数的比较运算。其操作功能可查阅实验五中的功能表。2、数据传送通路实验电路方案运算器是计算机对数据进行运算的重要部件，它的核心是ALU函数功能发生器，其次还要有存放操作数和运算中间结果的寄存器、移位门、传送数据的总线等部件，在不同的控制信号下，运算器完成不同的运算功能。如图6-1所示。图6-1 运算器数据通路框图在图6-1中，、为存放两个现行操作数的缓冲寄存器。其中兼作存放中间结果的累加器，并给予显示。它们仅接收来自总线的数据信息，送入ALU进行算、逻运算。ALU输出经移位门，将运算结果送入总线。移位门挂总线是发送

4、源，需用三态门作隔离器，可采用74LS244兼作移位门和隔离器。实验中，为减少模拟开关占用量，可在总线上挂一个指令寄存器，存放ALU的控制信息、。五、实验步骤按照实验内容设计并连接电路，1、送指令到IR：K0、K2置一，K1置零；D7D6D5D4端输入指令代码，D3D2开关置相应功能对应的状态；按下A1。2、送初始A数据：K0、K2置一，K1置零；D7D6D5D4端输入A数；按下A2。3、送B数据：K0、K2置一，K1置零；D7D6D5D4端输入B数；按下A3。4、输出结果存到A中：K0、K1置一，K2置零；按下A2。七、实验结果分析、实验小结实验电路图真值表指 令助 记 符代 码功 能CnMABF加减加1减1ADDSUBINRDCR100101100000111110010000001000110010001100010001000100010011001000110010逻辑与取反左移ANACMASHL101101011100取反左移×