硬件技术实验指导书1

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1、计算机硬件技术基础实验指导书计算机科学与技术学院软件学院2012年3月实验一硬件基础实验一、实验目的：1.掌握运算器的组成及工作原理；2.了解4位函数发生器74LS181的组合功能，熟悉运算器执行算术操作和逻辑操作的具体实现过程；3.验证带进位控制的74LSI81的功能。二、预习要求：1复习本次实验所用的各种数字集成电路的性能及工作原理；2预习实验步骤，了解实验屮要求的注意之处。三、实验设备：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。四、电路组成：本模块由算术逻辑单元ALU74LS181（U7、U8、U9、U10）、暂存器74LS273（U3、U4、U

2、5、U6）、三态门74LS244（Ull、U12）和控制电路（集成TEP1K10内部）等组成。电路图见图l・l（a）、M(b)oTOHDBIC>cutICLKIHw“innat2ILDOLDATAO32QiILDl6ILSxLPATAl♦IPanaa9133JDADQ'JP賀»SQAh4AUIL3kLDATAJ8151LDJ、LDAYMB•Pa161LM、LDATA51419Lt>tXLDATA617XDATA718CLR1egn■QMHL$2T3cut»er■m22LD0、、LDATAO3‘wMkly2Qmitc52LDI62U>2^LDATAl♦IP珂M

3、>4Q■hSU2LI>5刃1LD€21243014195EF5is74LSI8118LDATAO16LDATA114I^>ATA212LDATA39L

4、DATA47LDATA55LDATA63LDATA7•snnnvbnnnux>Jg>AyO>HDATA14Kt>ATA)I_WATA514_®atm_iF2ZCUt]cuon1$n14Tsno0LXMiou>,HLD6BW7SO$1S'mML»BHDATAO?M>ATA14g>ATA2fHDATA3tHDATM13HI>ATA514HDATA617HDAIA718s2HD162lO>292HD3U2HTX152HP5162HWP2Hi>r■2JI.^.n.n.n必・*>*L>als-2nMLSMlHD14HD26HD381jHD411〜HD

5、513HD615HD717HDO-P-OA-B*・iehnhso$lqa・6-#»AlBlA2nJ3nHD410HD5nHD613HD715T"CH<"ISISIIO1Y1Al1Y221Y3A31Y4202Y1BlmB22Y3B32Y4B4Uli18HDATAO16HDATA114HDATA212HDATA39HDATA47HDATA55HDATA63HDATA7oULS244图1・1(a)ALU电路CN48AR11vcc图1-1（b）ALU控制电路算术逻辑单元ALU是由四｝74LS18I构成。74LS181的功能控制条件由S3、S2、SI、SO、M、Cn决定。高

6、电平方式的74LS181的功能、管脚分配和引出端功能符号详见表1・1、图1・2和表1・2。四片74LS273构成两个16位数据暂存器，运算器的输出采用三态门74LS244。它们的管脚分配和引岀端功能符号详见图1・3和图1・4。B124A1223So1_322Si1421$21520S31619Cnl718M1817Fo1916Fl1—1015F211114GND匚1213图1-274LS181管脚分配CC112233&V-A-B-AB-A_B-F运算数输入端（低电平有效）B厂运算数输入端d氐电平苞效）Cn进位输入端如进位输出端F厂B运算输出端（低电平有效）Fa：b比

7、较输出端%Fp进位产生输出端（（氐电平有效）进位传输输出端（低电平有效）M工作方式控制S0~S3功能选择IC0n+4IFpIFa=bIF3表1-274LS181输出端功能符号74LSI81功能表见表1一1,其中符号“+”表示逻辑“或”运算，符号“*”表示逻辑“与”运算,符号ar衣示逻辑“非”运算，符号“加”衣示算术加运算，符号“减”表示算术减运算。选择M=1逻辑操作M=0算术操作S3S2S1SOCn=l（无进位）Cn=0（有进位）0000F=/AF=AF=A加10001F=/(A+B)F=A+BF=(A+B)加10010F=/A*BF=A+/BF=(A+/B)加