计算机组成原理课程设计实验报告.doc

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1、计算机组成原理课程设计实验报告实验一一、实验名称验证74LS181运算和逻辑功能。二、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接线图；（4）验证4位运算功能发生器（74LS181）组合功能。三、实验原理ALU（算术逻辑单元）能进行多种算术运算和逻辑运算。一个4位的ALU—74LS181运算功能发生器能进行16种算术运算和逻辑运算。功能表如下：方式M=1逻辑运算M=0算术运算S3S2S1S0逻辑运算CN=1（无进位）CN=0（有进位）

2、0000F=/AF=AF=A加10001F=/(A+B)F=A+BF=(A+B)加10010F=(/A)BF=A+/BF=(A+/B)加10011F=0F=负1F=00100F=/(AB)F=A加A(/B)F=A加A/B加10101F=/BF=(A+B)加A/BF=(A+B)加A/B加10110F=A⊕BF=A减B减1F=A减B0111F=A/BF=A(/B)减1F=A(/B)1000F=/A+BF=A加ABF=A加AB加11001F=/(A⊕B)F=A加BF=A加B加11010F=BF=(A+/B)加ABF=(A

3、+/B)加AB加11011F=ABF=AB减1F=AB1100F=1F=A加AF=A加A加11101F=A+/BF=(A+B)加AF=(A+B)加A加11110F=A+BF=(A+/B)加AF=(A+/B)加A加11111F=AF=A减1F=A（上表中的“/”表示求反）ALU—74LS181引脚说明：M=1逻辑运算，M=0算术运算引脚说明M状态控制端M=1逻辑运算；M=0算术运算S3S2S1S0运算选择控制S3S2S1S0决定电路执行哪一种算术A3A2A1A0运算数1，引脚3为最高位Cn最低位进入输入Cn=0有进位

4、，Cn=1无进位Cn+4本片产生的进位信号Cn+4=0有进位，Cn+4=1无进位F3F2F1F0F3F2F1F0运算结果，F3为最高位四、实验内容1、首先看懂74LS181各个引脚的功能；8个数据输入端（~A0、~A1、~A2、~A3，~B0、~B1、~B2、~B3，其中八个输入端中A3和B3是高位）。四个控制端S0、S1、S2、S3，这四个控制端主要控制两个四位输入数据的运算，例如加、减、与、或。CN端处理进入芯片前进位值，M控制芯片进行算术运算还是逻辑运算。F0、F1、F2、F3是四个二进制输出端。1、画出4位

5、ALU验证示意图；1、对实验数据进行验证：验证74LS181型4位ALU的逻辑算术功能，填写下表：S3S2S1S0数据1数据2算术运算（M=0）逻辑运算（M=1）CN=1CN=00000AH5HF=AHF=BHF=5H0001AH5HF=FHF=0HF=0H0010AH5HF=AHF=BHF=5H0011AH5HF=FHF=0HF=0H0100FH1HF=DHF=EHF=EH0101FH1HF=DHF=EHF=EH0110FH1HF=DHF=EHF=EH0111FH1HF=DHF=EHF=EH1000FHFHF=E

6、HF=FHF=FH1001FHFHF=EHF=FHF=FH1010FHFHF=EHF=FHF=FH1011FHFHF=EHF=FHF=FH11005H5HF=AHF=BHF=FH11015H5HF=AHF=BHF=FH11105H5HF=4HF=5HF=5H11115H5HF=4HF=5HF=5H五、总结及心得体会此次实验通过一个简单运算器的形式，让我掌握电路设计和分析的方法和能力；清楚的明白了74LS181芯片各个引脚的功能，知道如何通过控制开关来进行各种运算。这个实验也为我接下来进行实验二打下了坚实的基础。不至

7、于在纷繁的电路图中迷失方向，只有弄明白个个芯片的功能及如何控制，才会得出正确的结果。实验二一、实验名称运算器二、实验目的（1）熟练掌握算术逻辑单元的应用方法；（2）进一步熟悉简单运算器的数据传送原理；（3）画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图；（4）熟练掌握有关数字元件的功能和使用方法；（5）熟练掌握子电路的创建及使用。三、实验原理本实验仿真单总线结构的运算器，原理如图所示。电路图中，上右下三方的8条模拟8位数据总线；K8产生所需数据；74244层次块为三态门电路将部件与总线连接或断开，切忌总线上只能有一个输入；两

8、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；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。四、实验内容（1）说明整个电路工作原理；芯片X1,X2控制数据输入；左边的一组开关是控制各个模块的是否存储数据；芯片X6和X7分别控制暂存工作寄存器X3和X12的数据输入；