计算机组成原理与接口技术实验报告解读.docx

计算机组成原理与接口技术课程设计实验报告学院： 计算机科学与工程 专业： 计算机科学与技术 班级： 计科二班 学号：姓名： 指导老师：评分：2016年12月28日实验一 验证74LS181运算和逻辑功能1、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。2、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。74ls181芯片介绍：该芯片总共由22个引脚，其中包括8个数据输入端（~A0、~A1、~A2、~A3，~B0、~B1、~B2、~B3，其中八个输入端中A3和B3是高位），这八个都是低电平有效。还包括S0、S1、S2、S3这四个控制端，这四个控制端主要控制两个四位输入数据的运算，例如加、减、与、或。CN端处理进入芯片前进位值，M控制芯片的运算方式，包括算术运算和逻辑运算。F0、F1、F2、F3是四个二进制输出端，以一个四位二进制形式输出运算的结果。CN4记录运算后的进位。功能表如下：方式M = 1 逻辑运算M = 0算术运算S3 S2S1 S0逻辑运算CN=1 (无进位)CN =0 (有进位)0 0 0 0F=/AF=AF=A加10 0 0 1F=/(A + B)F=A + BF=(A + B) 加10 0 1 0F=(/A ) BF=A + /BF=( A + /B )加10 0 1 1F=0F=负1（补码形式）F=00 1 0 0F=/(A B)F=A加A ( / B)F=A加A / B加10 1 0 1F=/BF=(A + B) 加A / BF=(A + B)加A / B加10 1 1 0F=A BF=A减B减1F=A减B0 1 1 1F=A/BF=A (/ B)减1F=A (/ B) 1 0 0 0F=/A +BF=A加A BF=A加A B加11 0 0 1F=/( A B)F=A加 BF=A加B加11 0 1 0F=BF=( A + /B )加A BF=( A + /B )加A B加11 0 1 1F=ABF=AB减1F=AB1 1 0 0F=1F=A加 AF=A加 A加11 1 0 1F=A + /BF=(A + B) 加 AF=(A + B) 加 A加11 1 1 0F=A + BF=(A + / B) 加 AF=(A + / B) 加 A加11 1 1 1F=AF=A 减1F=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。S3S3 S1 S1运算选择控制S3S3 S1 S1决定电路执行哪一种算术A3A2 A1 A1运算数1，引脚3为最高位B3B2 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；F3F2 F1 F0F3F2 F1 F0运算结果，F3为最高位3、实验内容 实验电路图：验证74LS181型4位ALU的逻辑算术功能S3 S2S1 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 0AH5HF=AHF=BHF=5H0 0 0 1AH5HF=FHF=0HF=0H0 0 1 0AH5HF=AHF=BHF=5H0 0 1 1AH5HF=FHF=0HF=0H0 1 0 0FH1HF=DHF=EHF=EH0 1 0 1FH1HF=DHF=EHF=EH0 1 1 0FH1HF=DHF=EHF=EH0 1 1 1FH1HF=DHF=EHF=EH1 0 0 0FHFHF=EHF=FHF=FH1 0 0 1FHFHF=EHF=FHF=FH1 0 1 0FHFHF=EHF=FHF=FH1 0 1 1FHFHF=EHF=FHF=FH1 1 0 05H5HF=AHF=BHF=FH1 1 0 15H5HF=AHF=BHF=FH1 1 1 05H5HF=4HF=5HF=5H1 1 1 15H5HF=4HF=5HF=5H4、总结及心得体会本实验通过一个设计一个简单的运算器，使我熟悉了Multisim软件的一些基本操作方法，并掌握了一些简单的电路设计与分析的能力，并对我做下一个运算器的实验有一定的帮助。因为是之