运算器实验-计算机组成原理

PAGEPAGE1实验题目运算器实验一、算术逻辑运算器实验目的与要求：1.掌握算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理。2.掌握简单运算器的数据传送通道。3.验算由74LS181等组合逻辑电路组成的运算功能发生器运算功能。4.能够按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算。实验方案：（一）实验方法与步骤1实验连线按书中图1－2在实验仪上接好线后，仔细检查正确与否，无误后才接通电源。每次实验都要接一些线，先接线再开电源，这样可以避免烧坏实验仪。2用二进制数据开关分别向DR1寄存器和DR2寄存器置数。3通过总线输出寄存器DR1和DR2的内容。（二）测试结果实验结果和数据处理：实验结果记录表：练习一B练习二 选项DR1DR2S3S2S1S0逻辑运算(M=1、Cn任意)算术运算（M=0）Cn=1(无进位)Cn=0(有进位)BAA550001F=（00000000）F=（11111111）F=（00000000）JFFFF1001F=（11111111）F=（11111110）F=（11111111）O55011110F=（01010101）F=（01010100）F=（01010101）练习三A练习四B结论SW-B=0时有效，SW-B=1时无效，因其是低电平有效。ALU-B=0时有效，ALU-B=1时无效，因其是低电平有效。S3,S2,S1,S0高电平有效。做算术运算和逻辑运算时应设以下各控制端：ALU-BSW-BS3S2S1S0MCnDR1DR2输入三态门控制端SW-B和输出三态门控制端ALU-B不能同时为“0”状态，否则存在寄存器中的数据无法准确输出。S3,S2,S1,S0是运算选择控制端,有它们决定运算器执行哪一种运算;M是算术逻辑运算选择,M=0时,执行算术运算,M=1时,执行逻辑运算;Cn是算术运算的进位控制端，Cn=0(低电平)，表示有进位，运算时相当于在最低位上加进位1，Cn=1(高电平)，表示无进位。逻辑运算与进位无关;、ALU-B是输出三态门控制端，控制运算器的运算结果是否送到数据总线BUS上。低电平有效。SW-B是输入三态门的控制端，控制“INPUTDEVICE”中的8位数据开关D7～D0的数据是否送到数据总线BUS上。低电平有效。DR1、DR2置数完成后之所以要关闭控制端LDDR1、LDDR2是为了确保输入数据不会丢失。A+B是逻辑运算，控制信号状态000101；A加B是算术运算，控制信号状态100101。问题与讨论及实验总结接线后，仔细检查正确与否后才接通电源，避免烧坏仪器，连好线之后，每次进行测试之前都要对寄存器进行清零，否则寄存器原来的状态有可能会影响到测试的结果。通过本次实验，我掌握了算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理，以及简单运算器的数据传送通道。验算由组合逻辑电路组成的运算功能发生器运算功能，能够按给定数据完成实验指定的算术/逻辑运算。思考选择题：（单选题）１、（A）２、（A）３、（B）４、（A）５、（A）６、（B）７、（B）８、（B）二、进位控制运算器1、实验目的与要求：1.验证带进位控制的算术运算发生器的功能。2.按给定的数据完成集中指定的算术运算。3.实验要求理解进位控制运算器的原理，完成实验接线和所有练习题的操作。2、实验方案：实验连线：按实验指导书图1－4在实验仪上连接好导线，在检查无误后接通电源。验证带进位算术运算的进位锁存功能。3、实验结果和数据处理：实验结果记录表：练习一B练习二B结论如果不在进位运算操作前先对进位标志清零就无法确定是不是这次运算得到的进位。清零后，实验仪上进位指示灯灭，说明这时高位上无进位，然后进行运算，如果高位进位，这时CY灯亮，就能正确显示实验结果，否则实验结果会受到影响。CY灯所表示的进位是高位的进位，而Cn进位控制端所表示的是在最低位上的进位。DR1加DR2加1的结果中高位没有进位，则CY灯不会亮；DR1加DR2加1的结果中高位有进位，则CY灯会亮。 74LS181等组合逻辑电路通过数据显示灯，能完成带进位的控制的算术运算。问题与讨论及实验总结通过本次实验，验证了带进位控制的算术运算发生器的功能，掌握了验证此类运算发生器的功能。思考选择题（单选题）１、（B）２、（A）３、（B）三、移位运算器1、实验目的与要求：1.验证移位发生器74LS299的控制组合功能。2要求理解移位运算器的原理，并完成实验接线和移位练习操作。2、实验方案：1.实验连线：按照实验指导书中图1－6，在实验仪上接好线，在检查无误后接通电源。2.按照以下步骤验证移位器：1）数据装入：设向移位器74LS299装入二进制数据100110012）移位操作：按表1.3.1，74LS299移位器功能表的要求，改变实验仪的控制端299－B，SW-B，S1，S0，M的状态，可完成相应的移位操作。3、实验结果和数据处理：实验结果记录表：（可多选）练习操作题C结论：74LS299的控制组合功能能完成数据移位功能。问题与讨论及实验总结进一步了解74LS299每次移位后