计算机组成原理与接口技术实验报告

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1、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：28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（1）掌握算术逻辑单元（ALU）的工作原理；（2）熟悉简单运算器的数据传送通路；（3）画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图；（4）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（~

2、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。28功能表如下：方式M=1逻辑运算M=0算术运算S3S2S1S0逻辑运算CN=1(无进位)CN=0(有进位)0000F=/AF=AF=A加10001F=/(A+

3、B)F=A+BF=(A+B)加10010F=(/A)BF=A+/BF=(A+/B)加10011F=0F=负1（补码形式）F=00100F=/(AB)F=A加A(/B)F=A加A/B加10101F=/BF=(A+B)加A/BF=(A+B)加A/B加10110F=AÅBF=A减B减1F=A减B0111F=A/BF=A(/B)减1F=A(/B)1000F=/A+BF=A加ABF=A加AB加11001F=/(AÅB)F=A加BF=A加B加11010F=BF=(A+/B)加ABF=(A+/B)加AB加11011F=ABF=AB减1F=AB1100F=1F=A加AF=

4、A加A加11101F=A+/BF=(A+B)加AF=(A+B)加A加11110F=A+BF=(A+/B)加AF=(A+/B)加A加11111F=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。28引脚说明M状态控制端M=1逻辑运算；M=0算术运算。S3S3S1S1运算选择控制S3S3S1S1决定电路执行哪一种算术A3A2A1A1运算数1，引脚3为最高位B3B2B1B0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

5、无进位；F3F2F1F0F3F2F1F0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S3S2S1S0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)280000AH5HF=AHF=BHF=5H0001AH5HF=FHF=0HF=0H0010AH5HF=AHF=BHF=5H0011AH5HF=FHF=0HF=0H0100FH1HF=DHF=EHF=EH0101FH1HF=DHF=EHF=EH0110FH1HF=DHF=EHF=EH0111FH1HF=DHF=EHF=EH1000

6、FHFHF=EHF=FHF=FH1001FHFHF=EHF=FHF=FH1010FHFHF=EHF=FHF=FH1011FHFHF=EHF=FHF=FH11005H5HF=AHF=BHF=FH11015H5HF=AHF=BHF=FH11105H5HF=4HF=5HF=5H11115H5HF=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。因为是之前实验课做过的实验，再次做起来过程比较流畅，没有遇到什么大

7、的问题，实验的测试结果与预期的一致。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。其中AEQB、~P和~G这三个端口与本实验无关，所以这里不做额外介绍。28

8、实验二运算器（2）1、实验目的（1）熟练掌握算术逻辑单元（ALU）