计算机组成原理设计实验报告

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1、计算机组成原理设计实验报告学院计算机科学与工程学院专业网络工程班级学号姓名评分:2012年5月310试验一验证74LS181运算和逻辑功能实验目的（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电路连接图；（4）验证4位运算功能发生器（74LS181）组合功能;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。功能如下:实验内容实验电路图：见附录1。方式M二1逻辑运算M=0算术运算S3S2SISO逻辑运算CN=1（无进位）CN=O（有进位）0000F=/AF=AF=A

2、加］0001F=/(A+B)F=A+BF二(A+B)加10010F二(/A)BF二A+/BF二(A+/B)加10011F二0F二负1（补码形式）F=00100F二/(AB)F二A加A(/B)E=A加A/B加10101F=/BF=(A+B)加A/BF=(A+B)加A/B加10110F二A㊉BF=A减B减1F二A减B0111F二A/BF=A(/B)减1F二A(/B)1000F二/A+BF=A加ABF=A加AB加11001F=/(A㊉B)F=A加BF二A加A加11010F=BF=(A+/B)加ABF=(A+/B)加AB加11011F=ABF二AB减1F=AB1100F=1F=A加AF二A加A

3、加11101F=A+/BF=(A+B)加AF=(A+B)加A加11110F=A+BF=(A+/B)加AF二(A+/B)加A加11111F=AF=A减1F=AALU-74LS181引脚说明：M二1逻辑运算，M二0算数运算。引脚M状态控制器s3s2sisOA3A2AlAOB3B2BlBOCn最低位进位输入Cn+4本片产生的进位信号F3F2FlFO说明M=1逻辑运算M=0算术运算S3S2SISO决定电路执行哪一种运算运算数1,引脚3为最高位运算数2,引脚3为最高位Cn=0有进位Cn=l无进位Cn+4二0有进位Cn+4二1无进位F3F2FlF0运算结果F3为最高位验证74LS181型4位ALU

4、的逻辑算术功能，填写下表:S3S2SISO数据1数据2算术:CN=1（无进位）运算（M=0）CN=0（有进位）逻辑运算（M二1）0000A5F二AF二bF二50001A5F二FF二0F二00010A5F二AF二bF二50011A5F=FF=0F=00100F1F=dF=EF=E0101F1F二dF二EF二E0110F1F二dF二EF二E0111F1F=dF二EF二E1000FFF=EF=FF=F1001FFF=EF=FF=F1010FFF二EF二FF二F1011FFF二EF二FF二F110055F二AF二bF二F110155F=AF=bF=F111055F=4F=5F=5111155F

5、二4F二5F二5说明：HGFEDCBA八个为操作数，LKJI四个开关为操符。U174LS181N01239S5.SU417DCD_HEXF0F1FZF3K4S-PYC£总结及心得体会：掌握了算数逻辑单元的工作原理，熟悉了简单运算器的数据传送通路，学会画逻辑屯路图和初步美化接线图，熟悉了74LS181的组合功能。在初学画电路图的时候，主要的问题就是找不到元件，后來经过同学们的互相讨论，最终弄清楚了各个元件所在的分类，和启用帮助文件，将英文板式改为中文等多种功能。对于实验开始只知道傻傻的连线，连完后做习题时才逐渐将整个电路原理弄清楚。通过老师的悉心指导，我们还复习有关数字电子电路的知识。使

6、我们受益匪浅，激发了我的学习兴趣。当做完第一个试验后，我还因为没有对连线布局好特意重做了一遍。填表的时候由于实验经验不足，总是将数据的输入混淆，以至于重做了许多次实验。这方面还是应该在试验中提高。实验二运算器(2)1、实验目的(1)熟练掌握算术逻辑单元(ALU)的应用方法；(1)进一步熟练简单运算器的数据传送原理；(2)画岀逻辑电路图及布出美观整齐的接线图；(3)熟练掌握有关数字原件的功能的使用方法(4)熟练掌握子电路的创建及使用2、实验原理卡实验仿真单线总线结构的运算器，原理如图2-2所示。相应的电路如图2-3所示。电路图中，上右下三方的8条线模拟8位数据总线;k8产生所需数据；74

7、244层次块为三态门电路，将部件与总线连接或断开，切记总线上只能有一个输入;两个74273层次块作为暂存工作寄存器DR1和DR2；两个74374层次块作为通用寄存器组(鉴于电路排列情况，只画岀两个通用寄存器GR1和GR2,如果可能更的话可以设计4个或8个通用寄存器)；众多的开关作为控制电平或打入脉冲；众多的8段代码管显示相应位置的数据信息；核心为8位ALU层次块。3、实验内容在multisim画出屯路图并仿真，完成如下操作。(1)说明整个电路工