“计算机组成原理”实验.doc

计算机组成原理实验指导书 第  PAGE 25 页  DATE \@ yyyy-M-d 2017-4-23 PAGE  实验一、运算实验算术逻辑 一、实验目的 掌握简单运算器的数据传送通路 验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能 二、实验设备 CCT-IV计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 实验原理 实验中的运算器由两片74LS181构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245和数据总线相连，运算器的两个数据输入端，分别由二个锁存器74LS273锁存，锁存器的输入端和数据总线相连，数据输入输出都通过总线完成；数据显示灯（“BUS　UNIT”）与数据总线相连，用来显示数据总线内容。 实验中的数据输入由数据开关（“INPUT　DEVICE”）给出，并经过三态门74LS245和数据总线相连，数据输出可以经总线输出至七段数码管（“OUTPUT DEVICE”）显示 W/R UNIT T4 STATE UNIT KK2 ALU UNIT AR AUJ3 ALU-B S3-CN LDDR1LDDR2 ………… BUS UNIT …… ………… …… SW-B ALU-B S3-CN LDDR1LDDR2 AR SWITCH UNIT SWJ3 SW-B INPUT DEVICE 图1-1算术逻辑运算实验接线图　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 数据显示灯 CN 　　ALU-B F3…F0 CN CN+4 ALU(181) M A3…A0B3…B0 B7………B0 74LS245 A7………A0 CN+4 F3…F0 ALU(181) CN M A3…A0B3…B0 S3 S2 S1 S0 M Q7…Q4 Q3…Q0 DR(273) D7…………D0 Q7…Q4 Q3…Q0 DR(273) D7…………D0 LDDR1 T4 LDDR2 三态门245 SW-B 数据开关 图1-2运算器数据通路 图1－2中T4为脉冲信号，其它均为电平信号。在实验中，只需将“W/R UNIT”的T4接至“STATE　UNIT”的微动开关ＫＫ２的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，而S3、S2、S1、S0、Cn、M、LDDR、ALU-B、SW-B各电平控制信号用“SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B为低电平有效，LDDR1，LDDR2为高电平有效 　　Cn ▲ Cy Q 74LS74 D +5V AR T4 Cn Cn+4 图1-3进位控制部件 进位控制运算的实验，是在前面实验的基础上增加进位控制部分（如1-3图所示），其中181的进位进入一个74锁存器，其写入是由T4的AR信号控制，T4是脉冲信号，实验时将T4连至“STATE UNIT”的微动开关KK2上。AR是电平控制信号，可用于实现带进位控制实验，而T4脉冲是将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。 实验内容 1、按图1-1实验接线图连接线路，仔细查线无误后，接通电源。 2、用二进制数码开关分别向DR1和DR2寄存器置10100111。  = 1 \* GB3 ①打开数据输入三态门SW-B=0 关闭运算器输出三态门ALU-B=1  = 2 \* GB3 ②向寄存器DR1传送数据，数据开关LDDR1=1，LDDR2=0，按下KK2，产生T4信号  = 3 \* GB3 ③向寄存器DR2传送数据，数据开关LDDR1=0，LDDR2=1，按下KK2，产生T4信号  = 4 \* GB3 ④关闭数据输入三态门SW-B=1，打开运算器输出三态门ALU-B=0  = 5 \* GB3 ⑤当置S3、S2、S1、S0、M为11111时，总线指示灯DR1中的数，而置成10101时总线指示DR2中的数。 3、验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能，在给定DR1=65，DR2=A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入表中，并和理论分析进行比较、验证，更改DR1，DR2的数据，再进行实验，进一步验证 输入输出DR1:A=65、DR2:B=A7M=0M=1S3 S2 S1 S0Cn=1Cn=0Cn=*0 0 0 0