运算器组成实验.docx

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1、目录==============================一、实验目的-----------------------------------------------------------------------------------3二、实验设备-----------------------------------------------------------------------------------3三、实验任务---------------------------------------------------------

2、--------------------------3四、预备知识----------------------------------------------------------------------------------4五、实验要求----------------------------------------------------------------------------------6六、实验步骤----------------------------------------------------------------

3、-----------------7七、具体实验电路分析，操作与数据记录----------------------------------------8八、实验的问题与应对------------------------------------------------------------------16九、体会与收获--------------------------------------------------------------------------1616一、实验目的1、掌握带累加器的运算器实验。2、掌握溢出检测的原理和实现

4、方法；3、理解有符号数和无符号数运算的区别,4、理解基于补码的加/减运算实现原理5、熟悉运算器的数据传输通路。6、利用74181和74182以及适当的门电路和多路选择器设计一个运算,要求支持有符号数和无符号数运算,支持补码加/减运算,支持有符号数溢出检测等功能。二、实验设备JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台。芯片：74LSl81：运算器芯片2片74LS373：八D锁存器2片其它基本器件若干。自己设计一个电路和利用实验参考电路进行实验，实验要求先将多个运算数据事先存入存储器中，再由地址选中，选择不同的运算指令，进行运算，并将结果显示，还可以进

5、行连续运算和移位，最后将最终结果回写入存储器中。复习前两个实验电路中各个信号的含义和作用，重点是运算与存储器之间的数据通路三、实验任务1、利用74181设计8位运算器；162、设计基于单符号位的溢出检测方法和实现电路（要求能支持有符号数和无符号数加法运算的溢出检测。选择适当的数据验证你所设计的电路的功能。）3、利用373芯片增加累加器功能4、对上述电路进行综合集成，利用多路选择器设计电路,实现对有符号数（用补码进行计算）和无符号数运算、加/减运算的支持；四、预备知识1、运算器的相关知识运算器是对数据进行加工处理的部件，它具体实现数据的算术运算和

6、逻辑运算，所以又称算术逻辑运算部件，简称ALU，它是中央处理器的重要组成部分。计算机中的运算器结构一般都包含如下几个部分：加法器、一组通用寄存器、输入数据选择电路和输出数据控制电路等。SN74181是一个四位的算术逻辑运算单元，它的基本算术逻辑运算单元仍然以FA为基础，通过在FA输入端增加函数发生器改变输入数据的特性，使得这些数据经过FA后能实现更多和更复杂的算术、逻辑运算功能。1、对74LS181的说明74LS181是一个四位运算器。实验中要用多个如下图所示的异或门来实现数据的奇偶校验。74LS181真值表:162、对74SL373的说明：八

7、D锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性)简要说明:373为三态输出的八D透明锁存器,共有54/74S373和54/74LS373两种线路结构型式，其主要电器特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别):型号tPdPD54S373/74S3737ns525mW54LS373/74LS37317ns120mW373的输出端O0~O7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，O0~O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，O0~O7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平

8、时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在16已建立的数据电平。当LE端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。引出