计算机组成原理课程设计指导书2015年14级解读.doc

计算机组成原理与接口技术 课程设计实验报告 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 评分： 2016 年 1 月 6 日 实验一 验证74LS181运算和逻辑功能 实验目的 掌握算术逻辑单元（ALU）的工作原理； 熟悉简单运算器的数据传送通路； 画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图； 验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能。 实验原理 ALU能进行多种算术运算和逻辑运算。4位ALU-74LS181能进行16种算术运算和逻辑运算。功能表如下： 方式 M = 1 逻辑运算 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（补码形式） F=0 0 1 0 0 F=/(A B) 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A B F=A加A B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A B F=( A + /B )加A B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) ALU-74LS181引脚说明：M=1 逻辑运算，M=0算术运算。 引 脚 说 明 M 状态控制端 M=1 逻辑运算；M=0算术运算。 S3 S3 S1 S1运算选择控制 S3 S3 S1 S1决定电路执行哪一种算术 A3 A2 A1 A1 运算数1，引脚3为最高位 B3 B2 B1 B0 运算数2，引脚3为最高位 Cn 最低位进位输入 Cn =0 有进位；Cn =1 无进位； Cn+4本片产生的进位信号 Cn+4=0 有进位；Cn+4=1 无进位； F3 F2 F1 F0 F3 F2 F1 F0运算结果，F3为最高位 实验内容 电路如图2-1所示。 图2-1 4位ALU验证电路示意图 验证74LS181型4位ALU的逻辑算术功能，填写下表： 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=FH 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