8位算术逻辑运算实验.ppt

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1、计算机组成原理实验1/25一、实验目的三、实验原理四、实验连线五、实验步骤实验一8位算术逻辑运算实验二、实验设备2/25一、实验目的掌握算术逻辑运算器单元ALU（74LS181）的工作原理。掌握模型机运算器的数据传送通路组成原理。验证74LS181的组合功能。按给定数据，完成实验指导书中的算术／逻辑运算。3/25二、实验设备（平台）DVCC实验机平面图4/25三、实验原理运算器由两片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

2、端分别由两个锁存器（74LS273）锁存。锁存器的输入连至数据总线，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。5/2574LS181芯片外特性6/2574LS181功能表4位ALUS3S2S1S0Ｍ＝０（算术运算）Ｍ＝１（逻辑运算）Ｃn=1无进位Ｃn=0有进位0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101

3、111F=AF=A+BF=A+/BF=2的补F=A加（A*/B）F=（A+B）加（A*/B）F=A减B减1F=（A*/B）减1F=A加A*BF=A加BF=（A+/B）加A*BF=A*B减1F=A加AF=（A+B）加AF=（A+/B）加AF=A减1F=A加1F=（A+B）加1F=（A+/B）加1F=0F=A加（A*B）加1F=(A+B)加(A*/B)加1F=A减BF=（A*/B）F=A加AB加1F=A加B加1F=(A+/B)加A*B加1F=ABF=A加A加1F=(A+B)加A加1F=(A+/B)加A加1F=AF

4、=/AF=/（A+B）F=/A*BF=0F=/(A*B)F=/BF=(A异或B)F=(A*/B)F=/A+BF=/(AB)F=BF=ABF=1F=A+/BF=A+BF=A7/25运算器数据通路图(图3-1)DR1DR2数据输入三态缓冲器门控信号SWB,数据输出三态缓冲器门控信号ALUB数据锁存DR1打入脉冲信号LDDR1,数据锁存DR2打入脉冲信号LDDR2运算器的输入由两个锁存器74LS273锁存并送入运算器运算器的数据来源由8位数据开关KD0-KD7输入运算器由两片74LS181并/串而成运算器的输出经过

5、三态门74LS245到BUSD0-D7内部数据线通过LZD0-D7显示灯显示运算器的输入经过三态门74LS245到外部数据总线并送入锁存器锁存8/25运算器数据通路图(简化版)9/25四、实验连线仔细查看试验箱，按以下步骤连线1）ALUBUS连EXJ32)ALU01连BUS13)SJ2连UJ24)跳线器J23上T4连SD5)LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四个跳线器拨在左边6)AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在“1”电平10/25四、实验连线-未连线11/25四、实验连线-ALUBUS连EXJ312

6、/25四、实验连线-ALU01连BUS113/25四、实验连线-SJ2连UJ214/25四、实验连线-跳线器J23上T4连SDJ23上的T4连SD15/25LDDR1,LDDR2,ALUB,SWB四个跳线器拨在左边LDDR1跳线拨左边LDDR2跳线拨左边ALUB跳线拨左边SWB跳线拨左边16/25AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在“1”电平AR跳线拨左边AR开关拨“1”17/25四、实验连线-连线及跳线完毕18/25五、实验步骤连接线路，仔细检查核对后接通电源。用二进制数据开关KD7-KD0向DR1和DR2

7、寄存器置入8位运算数据。检验DR1和DR2置入的数据是否正确。验证74LS181的算术和逻辑运算功能。填写实验报告表3-1中的空白数据。19/2520/25步骤2.8位运算数据的置入开始实验时，右下方的“停止运行控制”开关向上设置为运行状态；调拨8位数据开关KD7-KD0为00110101（35H），准备向DR1送二进制数据。数据输出三态缓冲器门控信号ALUB=1（关闭）。数据输入三态缓冲器门控信号SWB=0（打开）。数据重复步骤2-6，其中的步骤5将LD锁存DRi控制信号LDDR1=1（打开），同时，LDD

8、R2=0（关闭）。打入脉冲信号T4，将数据35H置入DR1。DR1与LDDR2互换，即可将数据48H置入DR2。21/25步骤2.8位运算数据的置入通过8位数据开关KD0-KD7输入35H关闭输出三态门ALUB=1打开输入三态门SWB=0打开DR1控制信号LDDR1=1关闭DR2控制信号LDDR2=0打入脉冲信号T4通过8位数据开关KD0-KD7输入48H按下“复位”键发出总清信号22/25步骤3.