计算机组成原理实验 2.3 比较器(仲裁器) 赖晓铮.ppt

计算机组成原理 实验系列 一、总线与寄存器 二、进位加法器 三、比较器（仲裁器） 四、计数器（电子钟） 五、运算器 六、存储器 七、时序发生器 八、微程序控制器 九、硬布线控制器 赖晓铮 博士 华南理工大学 laixz@scut.edu.cn QQ: （三）比较器（仲裁器） 实验 实验内容： ● 构造一个8位数据比较器，可以比较两个8位二进制无符号数的大小。 ● 使用集电极开路元器件，搭建“线与”电路结构，设计一个多路仲裁器，其功能是对三路拨码开关输入的数据自动比较，“留大撤小”，把其中最大者输出显示到总线上。 实验目的： ● 了解数据比较器的逻辑功能和使用方法。 ● 理解集电极开路的元器件的基本原理，掌握基于“线与”电路的多路仲裁器设计。 双位比较器 实验步骤： ● 请根据逻辑图和真值表制作 一位和双位比较器电路。 单位比较器 实验步骤： ● 启动仿真，在八位数据比较器的输入端DSW_A和DSW_B随 机写入两个相等或不等的8位数据，记录比较器输出的结果（LED灯显示）。 比较器（仲裁器）实验 实验步骤： ● 请在8位数据比较器电路的基础上，通过74LS85串行级联的方式构造一个16位数据比较器。并且启动仿真，随机输入两个16位数据，记录16位数据比较器输出的结果。 ● 启动仿真，在三路仲裁器的输入端DSW_A、DSW_B和DSW_C随机写入三个相等或不等的8位数据，记录数码管显示的仲裁总线结果。 ● 请在三路仲裁器电路的基础上，扩充成四路仲裁器。启动仿真，随机输入四个相等或不等的8位数据，记录数码管显示的仲裁总线结果。 三路仲裁器电路图 “线与”电路 仲裁器输入A电行路图 仲裁器输入B行和C行电路图 思考题： ● 假设仲裁器不仅输出最大值，还要标识最大值所在的输入 端。请参考比较器电路的三色LED灯，在三路仲裁器的基础上增加三路标志位LED灯，标注最大值所在的输入端。 ● 请在三路仲裁器的基础上，把仲裁电路改为“留小撤大”，即把三路输入数据中的最小者输出到仲裁总线上显示。 ● 请在数据比较器电路的基础上，增加总线、74LS244缓冲器和数码管，构造一个双路仲裁器：不仅可以判断两路8位输入数据的大小，而且输出其中最大者到数码管显示。 ● 除了串行级联，74LS85比较器还可以通过并行级联方式扩展比较器的位数，原理如后图所示。请参照后图使用74LS85并行级联的方式构造一个16位数据比较器，并说明其工作原理。 （三）比较器（仲裁器） 实验 思考题： （三）比较器（仲裁器） 实验