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实验三:八位运算器组成实验
一:实验目的:
1:掌握运算器的组成原理、工作原理;
2:了解总线数据传输结构;
3:熟悉简单的运算器的数据通路与控制信号的关系;
4:完成给定数据的算术操作、逻辑操作;
二:实验条件:
1:PC机一台;
2:MAX+PLUSⅡ软件;
三:实验内容(一)
1:所用到的芯片
74181:四位算术逻辑运算单元;
74244:收发器(双向的三态缓冲器)
74273:八位D触发器;
74374:八位D锁存器;
74163:八进制计数器;
7449:七段译码器
2:实验电路图
(1)运算器电路图
(A)数据输入电路由两个十六进制计数器连接成16*16=256进制的计数器,可
以实现八位的输入。
(B)运算功能选择电路由一个十六进制计数器组成,可以实现16种不同运算的
选择。再加上逻辑运算器上的M位和Cn位的选择,一共可以实现16*3=48
种运算功能。内部由一个74163构成。
内部结构:
(C)数码管扫描显示电路由一个扫描电路scan和一个七段译码器7449组成,
scan内部是一个二选一的多路复用器。
scan内部结构:
(D)运算器电路图
(2)波形仿真图
(A)输入两个数A=05H,B=0AH,O5HDR1,0AHDR2,并通过经由74181在总
线上显示。
(B)对两个数进行各种数学运算和逻辑运算。
加法运算:输出控制:s4s3s2s1=0001,M=0,CN=0
输出使能:ALU_BUS=0
计算结果:05H+0AH=10H
四:实验内容(二)
给定A,B两个数,设A=05H,B=0AH,完成几种常见的算术运算和逻辑运算画出
运算的波形和仿真图
(1)逻辑运算:AandB,AorB,取反/A,A⊙B,A⊕B;
M=1,ALU_BUS=0,Cn任意
/AA⊕BA⊙BAandBAorB
输入控制s3s2s1s000000110100110111110
计算结果FAH0FHF0H00H0FH
(2)算术运算:A加B,A加B(带进位),A减B;
M=0,ALU_BUS=0
A-BA+B+1A+B
输入控s3s2s1s0011010011001
制Cn001
计算结果FBH10H0FH
(3)复合运算:A加B减((/A)〃B)加B;(/(A⊙B)减(A⊕B)))加1
①A加B减((/A)〃B)加B
(/A)·BA加B(A加B)减((/A)·B)(A加B加B)减((/A)·B)加B
M1000
输入
Cn101
控制
s3s2s1s00010100101101001
计算结果0AH0FH05H0FH
载入寄存器R5R4R4
注意:计算(A加B)减((/A)〃B)前需要把R4,R5的值装载到LDDR1,LDDR2里;
计算(A加B)减((/A)〃B
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