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计算机组成原理课程设计实验报告
学院:计算机科学与工程学院
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2011年6月17日
实验一 验证74LS181运算及逻辑功能
1、实验目的
(1)掌握运算逻辑单元(ALU)的工作原理;
(2)熟悉简单运算器的数据传送通路;
(3)验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能。
2、实验原理
工作原理分析:
实验由74LS181芯片作为验证实验的核心元器件。
其中,A0-A3,B0-B3作为输入端,开关作为输入信号,直接和输入端相连接。S0-S3作为运算方式控制端,通过开关来输入控制信号,从而实现,不同运算间的转换。CN及M端口作为元算类型控制端。
实验中,通过设置CN、M、S0-S3的值,来控制运算类型,通过A0-A3、B0-B3来输入运算数,当运算设置完成后,74LS181芯片将自动根据设置,将两个运算数,进行相应的处理,并将运算结果输入显示器,进行显示。
ALU能进行多种算术运算和逻辑运算。4位ALU—74 LS181能进行16种算术运算和逻辑运算。功能如下:
方式 M=1算术运算 M=0算术运算 S3 S2 S1 S0 逻辑运算 CN=1(无进位) CN=0(有进位) 0 0 0 0 F=/A F=A F=A加1 0 0 0 1 F/(A+B) F=A+B F=(A+B) 加1 0 0 1 0 F=(/A)B F=A+/B F=(A+/B) 加1 0 0 1 1 F=0 F=负1(补码) F=0 0 1 0 0 F=/(AB) F=A加A(/B) F=A加A/B加1 0 1 0 1 F=/B F=(A+B) 加A/B F=(A+B) 加A/B加1 0 1 1 0 F=A⊕B F=A减B减1 F=A减B 0 1 1 1 F=A/B F=A(/B)减1 F=A(/B) 1 0 0 0 F=/A+B F=A加AB F=A加AB加1 1 0 0 1 F=/(A⊕B) F=A加B F=A加B加1 1 0 1 0 F=B F=(A+/B)加AB F=(A+/B) 加AB加1 1 0 1 1 F=AB F=AB减1 F=AB 1 1 0 0 F=1 F=A加A F=A加A加1 1 1 0 1 F=A+/B F=(A+B)加A F=(A+B) 加A加1 1 1 1 0 F=A+B F=(A+/B) 加A F=(A+/B) 加A加1 1 1 1 1 F=A F=A减1 F=A (上表中的“/”表示求反)
3、实验内容
3.1、实验电路图:(图1.1)
图1.1
3.2.实验操作
1)根据实验要求及实验原理图,在模拟系统平台上构建实验电路图。
2)仔细阅读实验说明,了解各个元器件的使用方法及功能。
3)根据实验要求,对电路进行参数设置,进行实验数据的验证,并将实验结果记录。(实验数据统计如下)
3.3.实验数据
S3 S2 S1 S0 数据1 数据2 算术运算(M=0) 逻辑运算(M=1) CN=1(无进位) CN=0(有进位) 0 0 0 0 AH 5H F=AH F=BH F=5H 0 0 0 1 AH 5H F=FH F=0H F=0H 0 0 1 0 AH 5H F=AH F=BH F=5H 0 0 1 1 AH 5H F=FH F=0H F=0H 0 1 0 0 FH 1H F=DH F=EH F=EH 0 1 0 1 FH 1H F=DH F=EH F=EH 0 1 1 0 FH 1H F=DH F=EH F=EH 0 1 1 1 FH 1H F=EH F=EH F=EH 1 0 0 0 FH FH F=EH F=FH F=FH 1 0 0 1 FH FH F=EH F=FH F=FH 1 0 1 0 FH FH F=EH F=FH F=FH 1 0 1 1 FH FH F=EH F= FH F=FH 1 1 0 0 5H 5H F=AH F=BH F=FH 1 1 0 1 5H 5H F=AH F=BH F=FH 1 1 1 0 5H 5H F=4H F=5H F=5H 1 1 1 1 5H 5H F=4H F=5H F=5H
4、总结及心得体会
通过实验,我对组成原理的课程设计环
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