计算机组成原理实验一实验报告.doc

实验一 运算器实验 算术逻辑运算器 实验目的： 掌握算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理 掌握简单运算器的数据传送通道 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 按给定数据，完成实验指定的算术/逻辑运算 实验设备 计算机组成原理实验仪一台，排线若干条。 实验原理 实验中所用的运算器数据通道电路如图1-1所示。 CN ALU_B 厖 厖  厖  厖 运算器实验电路说明: 两片74LS181(每片4位)以并/串联形式构成字长为8位的运算器。 8位运算器的输出经过一个输入双向三态门(74LS245)与数据总线相连,运算器的两个数据输入端分别与两个8位寄存器(74LS273)DR1和DR2的输出端相连,DR1和DR2寄存器是用于保存参加运算的数据和运算的结果.寄存器的输入端与数据总线相连。 8位数据开关D7~D0(在“INPUT DEVICE”中)用来产生参与运算的数据，经过一个输出三态门（74LS245）与数据总线相连，数据显示灯（BUS UNIT）已与数据总线相连，用来显示数据总线上的内容。 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（16种算术运算或16种逻辑运算）。 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是输出三态门的控制端，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“INPUT DEVICE”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。 LDDR1是寄存器DR1存数控制信号，LDDR2是寄存器DR2存数控制信号。它们都是高电平有效。 A0~A3是4位数据输入通道A，B0~B3是4位数据输入通道B。 F0-F3是运算结果输出端。 74LS181ALU算术/逻辑运算功能表如表1.1.1所示： 表1.1.1 工作方式选择输入 S3 S2 S1 S0 正逻辑输入与输出 M=H 逻辑运算 M=L 算术运算 Cn=H 无进位 Cn=L 有进位 L L L L ﹁A A A加1 L L L H ﹁（A+B） A+B （A+B）加1 L L H L ﹁AB A+﹁B （A+﹁B）加1 L L H H 逻辑0 减1 0 L H L L ﹁（AB） A加A（﹁B） A加A（﹁B）加1 L H L H ﹁B （A+B）加A（﹁B） （A+B）加A﹁B加1 L H H L A⊕B A减B减1 A减B L H H H A（﹁B） A（﹁B）减1 A（﹁B） H L L L ﹁A+B A加AB A加AB加1 H L L H ﹁（A⊕B） A加B A加B加1 H L H L B A+﹁B加AB A+﹁B加AB加1 H L H H AB AB减1 AB H H L L 逻辑1 A加A A加A加1 H H L H A+﹁B （A+B）加A （A+B）加A加1 H H H L A+B （A+﹁B）加A （A+﹁B）加A加1 H H H H A A减1 A 四．实验注意事项 （1）需要连接的控制信号在原理图中用圆圈标明. （2）本实验使用T4单步脉冲信号，实验时将“W/R UNIT”的T4插头接至“STATE UNIT”中的kk2正脉冲插头，按下微动开关KK2，即可获得实验所的单脉冲信号。 （3）S3，S2,S1,S0,Cn,M,LDDR1,LDDR2,ALU-B,,SW-B均为电平信号，与“SWITH UNIT”中的二进