实验一运算器实验

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1、武汊2：残大孝计算机科学与工程学院《计算机组成原理》实验报告专业班级XX实验地点机电大楼302学生学号XX指导教师XX学生姓名XX实验时间第10周实验项目运算器实验实验类别操作性（V）验证性0设计性（）综合性0其它（）实验目的及要求实验目的：1、掌握简单运算器的数据传输方式。2、验证运算功能发生器（74LS181）及进位控制的组合功能。实验要求：完成不带进位及带进位算术运算实验、逻辑运算实验，了解算术逻辑运算单元的运用。成绩评定表类另IJ评分标准分值得分合计上机表现积极出勤、遵守纪律主动完成实验设计任务30分程序代码比较规范、基本正确功能达到实

2、验要求30分实验报告及时递交、填写规范内容完整、体现收获40分评阅教师：日期：_年月_曰实验内容一、实验原理BUS图1-1运算器原理实验屮所用的运算器原理如阁1-1所示。其屮运算器由两片74LS181以并/串形式构成8位字长的ALUO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，锁存器的输入己连至数据总线，数据开关(INPUTUNFT)用来给出参与运算的数据，经一三态门(74LS245)和数据总线相连，数据显示灯(BUSUNIT)己和数据总线相连，用来显示数据总线内荇。

3、本实验装置的控制线(CTR-INUNIT)应与(CTR-OUTUNIT)相连，数据总线、时序电路(TIMEUNIT)产生的脉冲信号(T1-T4)、P(1)、P(2)、P(3)本实验装罝已作连接，(CLKUNIT)必须选择一档合适的吋钟，其余均为电平控制信号(HC-UNIT)。进行实验吋，首先按动位于本实验装置右中则的复位按钮使系统进入初始待令状态，在LED显示器闪动出现“P.”的环境下，按动增址命令键使LED显示器ft左叫右第一位显示提示符“H”，表示本装置己进入手动单元实验状态，在该状态下按动单步命令键，即可获得实验所需的单脉冲信号，而各电平

4、控制信号用位于LEDffi示器左方的K25-K0二进制数裾开关来模拟。在进行手动实验时，必须先预置开关电平：/Load=l,/CE=1,其余开关控制信号电平均置为0,这在以后手动实验时不再说明，敬清注意。二、实验连接按上阁实验线路作以下连接：1、八位运算器控制信号连接：位于实验装置左上方的控制信号（CTR-OUTUNIT）中的（S3、S2、SI、SO、M、/CN、LDDR1、LDDR2、LDCZY、C、B、A）与位于实验装置右中方的（CTR-INUNIT）、位于实验装置左巾方的（UPCUNIT）、位于右上方的（FL-UNIT）作对应连接。2、完

5、成上述连接，仔细检查无误后方可接通电源进入实验。三、实验仪器工作状态设定在闪动的“P.”状态下按动n增址”命令键，使LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”，表示本装置已进入手动单元实验状态。四、实验项目（一）算术运算实验拨动二进制数据幵关14DR1和DR2寄存器置数（置数灯亮表示它所对应的数据位为‘1’、反之为‘0’）。具体操作步骤图示如下：rCBA=0011[LDDR1=11rLDDRl=01[LDDR2=1][LDDR2=0][“按STEP”][按“STEP”]检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为：关闭数据输入三态门（CBA=

6、000），打开ALU输出三态门（CBA=010）,当置S3、S2、SI、SO、M为11111时，总线指示灯（BUS-DISPUNIT）显示DR1屮的数，而置10101时总线指示灯将显示DR2屮的数。算术运算（不带进位加）的实验方法：罝CBA=010,S3、S2、SI、SO、M、/CN状态为100101，LDCZY=0,此吋数据总线上的显示灯应为00001100（0CH）。（二）进位控制实验进位控制运算器的实验原理如图1-1右上下角所示，其中181的进位端进入LS74锁存器D端，该端的状态锁存由T4、/CN和LDCZY信号控制，T4是时序脉冲信号

7、，在T4周期将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器屮，实验时按动“单步”命令键产生。/CN、LDCZY是电平控制信号，在/CN=0吋实现强制性带进位运算且进位为1，/CN=1、LDCZY=0吋实现不带进位控制运算；在/CN=1、LDCZY=1时可实现带进位控制运算。（1）进位标志清零具体操作方法如下：关闭数据输入三态（CBA=（）（）0）,S3、S2、SI、SO、M的状态置为00000,/CN状态置为0,LDCZY状态置为（清零时DR1寄存器中的数应不等于FF）按动单步命令键。注：进位标志指示灯CY亮时表示进位标志为1，有进位；标志指示灯CY灭时

8、表示进位为0,无进位。（2）用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数首先关闭ALU输出三态门（CBA=000）,开启数据开关输入三态门（CBA=00