“计算机组成原理”实验.doc

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“计算机组成原理”实验

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

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