16位算术逻辑运算实验.doc

16 位 算 术 逻 辑 运 算 实 验 一、实验内容 1、实验原理 实验中所用16位运算器数据通路如图3－3所示。其中运算器由四片74LS181以并/串形成16位字长的ALU构成。低8位运算器的输出经过一个三态门74LS245（U33）到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0～D7插座BUS1～6中的任一个相连，低8位数据总线通过LZD0～LZD7显示灯显示；高8位运算器的输出经过一个三态门74LS245（U33`）到ALUO1`插座，实验时用8芯排线和高8位数据总线BUSD8～D15插座KBUS1或KBUS2相连，高8位数据总线通过LZD8～LZD15显示灯显示；参与运算的四个数据输入端分别由四个锁存器74LS273（U29、U30、U29`、U30、）锁存，实验时四个锁存器的输入并联后用8芯排线连至外部数据总线EXD0～D7插座EXJ1～EXJ3中的任一个；参与运算的数据源来自于8位数据开并KD0～KD7，并经过一三态门74LS245（U51）直接连至外部数据总线EXD0～EXD7，输入的数据通过LD0～LD7显示。 2、实验接线 本实验用到6个主要模块：⑴低8位运算器模块，⑵数据输入并显示模块，⑶数据总线显示模块，⑷功能开关模块（借用微地址输入模块），⑸高8位运算器模块，⑹高8位（扩展）数据总线显示模块。根据实验原理详细接线如下（接线⑴～⑸同实验一）： ⑴ ALUBUS连EXJ3； ⑵ ALUO1连BUS1； ⑶ SJ2连UJ2； ⑷ 跳线器J23上T4连SD； ⑸ LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四个跳线器拨在左边（手动方式）； ⑹ AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在1电平； ⑺ ALUBUS`连EXJ2； ⑻ ALUO1`连KBUS1； ⑼ 跳线器J19、J25拨左边（16位ALU状态）； ⑽ 高8位运算器区跳线器ZI2、CN0、CN4连上短路套； 二、实验目的 1、掌握16位算术逻辑运算数据传送通路组成原理 2、进一步验证算术逻辑运算能力发生器74LS181的组合功能 三、实验步骤 ⑴ 连接线路，仔细查线无误后，接通电源。 ⑵ 用二进制数码开关KD0～KD7向DR1、DR2、DR3、DR4寄存器置数。方法：关闭ALU输出三态门应使ALUB`=1（即开关ALUB=1），开启输入三态门应使SWB`=0（即开关SWB=0），选通哪一个寄存器用对应开关LDDR1～LDDR4（高电平有效），其中LDDR3、LDDR4开关在高8位运算器上部，输入脉冲T4按手动脉冲发生按钮。设置数据开关具体操作步骤图示如下： 说明：LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`、LDDR3、LDDR4六个信号电平由对应的开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB、LDDR3、LDDR4给出，拨在上面为1，拨在下面为0，电平值由对应显示灯显示；T4由手动脉冲开关给出。 ⑶ 进一步验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）。 ·开关ALUB=0，关闭输入三态门； ·开关SWB=1，打开输出三态门； ·LDDR1～LDDR4四个开关全拨在0电平。 ·根据下表3-2，置功能开关S3、S2、S1、S0、M、CN，以验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能。 说明：如果要实现16位带进位控制算术逻辑运算，只需在实验三的基础上将开关AR=1变成AR=0即可。 注意：本实验做完后，拔掉连线ALUBUS`和ALUO1`，去掉短路套ZI2、CN0、CN4。 四、实验过程 1. 实验过程中遇到的问题及解决办法（200字以上） 2.实验过程收获（需结合理论学习与实验操作学习进行说明, 200字以上） 五、实验结果 验证成功