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1、计算机组成原理运算器组成实验指导书实验一运算器组成实验（一）算术逻辑运算实验一、实验冃的1.掌握简单运算器的数据传送通路。2.验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。二、实验设备TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。三、实验内容1.实验原理实验中所用的运算器通路如图1-1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALU。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別由两个锁存器（74LS373）锁存，锁存器的输
2、入连至数据总线，数据开关（“INPUTDEVICE"）用来给出参与运算的数据,并经过一三态门（74LS245）和数据总线相连,数据显示灯（“BUSUNIT”）已和数据总线相连,用来显示数据总线内容。图1-1运算器数据通路图2.图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明（其他实验相同，不再说明），其中除T4为脉冲信号，其他均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至“W/RUNIT”的相应时序信号引出端，因此,在进行实验时,只需将“W/RUNIT"的T4接至"STATEUNIT”的微动开关KK2的
3、输出端，按动微动开关，即对获得实验所需的单脉冲，而S3、S2、SI、SO、5、M、LDDR1、LDDR2、ALU-BSW-B各电平控制信号用"SWITCHUNIT”中的二进制数拯开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B为低电平有效,LDDR1、LDDR2为高电平有效。1.实验步骤1.按图1-2连接实验电路并检查无误。图中将用户需要连接的信号线（其它实验和同，不再说明）。2.开电源开关。3.用输入开关向暂存器DR1置数。①拨动输入开关形成二进制数01100101（或其它数值）。（数据显示灯亮为0
4、,灭为1）O②使SWITCHUNIT单元中的开关SW-B二0（打开数据输入三态门）、ALU-B=1（关闭ALU输出三态门）、LDDR1二1、LDDR2二0。③按动微动开关KK2,则将二进制数01100101置入DR1屮。4.用输入开关向暂存器DR2置数。①拨动输入开关形成二进制数10100111（或其它数值）。①sw-B二0、ALU-B=1保持不变，改变LDDR1、LDDR2,使LDDR1二0、LDDR2=1。③按动微动开关KK2,则将二进制数10100111置入DR2中。1.检验DR1和DR2
5、中存的数是否正确。①关闭数据输入三态门（SW-B=1）,打开ALU输出三态门（ALU-B=0）,并使LDDR1二0,LDDR2=0,关闭寄存器。②置S3、S2、SI、SO、M为11111,总线DR1中的数。③置S3、S2、SI、SO、M为10101,总线DR2中的数。2.改变运算器的功能设置，观察运算器的输出。①SW-B二1、ALU-B=O保持不变。②按表2-2置S3、S2、SI、SO、M、5的数值，并观察总线显示灯显示的结呆。例如：置S3、S2、SI、SO、M、Cn为100101,运算器作加法
6、运算。置S3、S2、SI、SO、M、Cn为011000,运算器作减法运算。3.验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能（采用正逻辑）在给定DR1二65、DR2二A7的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下表中，并和理论分析进行比较、验证。图1-2实验接线图表1-174LS181的逻辑功能表DR1DR2S3S2SISOM=o（算术运算）Cn=l无进位Cn=0有进位理论值测量值理论值测量值65A70000F=(65)F=(65》F=(66)F=(66)F=55A70001F二'E7
7、)F=(E7)F二(E8)F=(E8)F二0010M7D}F=(7D)F=(7E)F=(7E)F=55A70011F=():;F=()E)2(jF=(0100F=(}::F=()F=()F=()F=(0101F=():;F=()F=()F=()F=(0110F=():;F=()F=()F=()F=(0111F=(}:;F=()F=()F=()F=(1000F=(}:;M)F=()F=()F=(1001F=()sF=()F=(.)F=()F=(1010F=()；F=()E)F=()F=(1011F
8、=()5F=()R()2()F=(1100f二（）iF=()口）F=()F=(1101F二()IF=()口.）F=()F=(1110F=(}1F=()F=(.)F=()F=(1111F=()F=()7=()F=()F=(（二）进位控制实验一、实验忖的1.了解带进位控制的运算器的组成结构。2.验证带进位控制运算器的功能。二、实验设备TDN-CM+让算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。三、实验原理图1-3所示为进位锁存及显示电路。运算器最高位进位输出Cn+4连接到一•个锁存器（用74LS74实现
