实验二 算术逻辑运算实验
一、实验目的
1、掌握简单运算器的数据传输通路；
2、验证运算功能发生器（74LS181）的组合功能。 二、实验要求
掌握实验箱的连线操作方法，按实验内容和实验步骤完成操作，完成实验报告及实验数据结果的填写，所有实验环节均由每位学生独立完成，严禁抄袭他人实验结果。
三、实验环境
DN-CM+计算机组成原理实验箱一台，排线若干。 四、实验内容及原理
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端分别由二个锁存器(74LS373)锁存，锁存器的输入连至数据总线，数据开关(“INPUT DEVICE”)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(“BUS UNIT”)已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。运算器数据通路如下图2-1所示，图中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明(其他实验相同,不再说明)，其中除T4为脉冲信号，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至”W/R UNIT”的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将”W/R UNIT”的T4接至”STATE UNIT”的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，而S3,S2,S1,S0,Cn,M,LDDR2,ALU-B,SW-B各电平控制信号用”SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟,其中Cn,ALU-B,SW-B各电平控制信号用”SWITCH UNIT”中的二进制数据开关来模拟，其中Cn,ALU-B,SW-B为低电平有效,LDDR1,LDDR2为高电平有效。
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数据显示灯CNALU-BCN+4B7 - - - - - - - - B074LS245A7 - - - - - - - - - A0S3S2S1S0MCN+4F3- - - - F0CNF3 - - - F0CN+4CNALU(181)ALU(181)MA3 - - A0B3 - - - B0MA3 - - -A0B3- - - B0Q7 - - Q4Q3 - - Q0Q7 - - Q4DR2(273)Q3 - - Q0DR1(273)D7 - - - - - - - - D0 D7 - - - - - - - - D0LDDR1T4 LDDR2T4 B7B0SW-B三态门245数据开关 图2-1 运算器通路图
五、实验步骤
(1) 按下图2-2连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源（图中有小圆圈标明的需要用户连接）。
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W/R UNITT4STATE UNITKK2+ALU UNIT AUJ3ALU-BS3...CNLDDR1LDDR2 BUS UNIT SWJ3SW-BSW-BALU-BS3...CNLDDR1LDDR2SWITCH UNIT INPUT DEVICE 图2-2 实验接线图
(2) 用二进制数码开关向DR1和DR2寄存器置数（亮灯为0，熄灯为1），具体操作步骤图示如下：
数据开关（01100101） 三态门 寄存器DR1 （01100101） 数据开关（10100111） 寄存器DR2 （10100111） {
ALU-B=1 SW-B=0
}{
LDDR1=1 LDDR2=0 T4= }
{LDDR1=0 LDDR2=1 T4= }
(3) 检验DR1和DR2中存的数是否正确，具体操作为。关闭数据输入三态门(SW-B=1)，打开ALU输出三态门(ALU-B=0)，当置S3,S2,S1,S0,M为11111时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成10101时总线指示灯显示DR2中的数。 (4) 验证74LS181的算术运算功能(采用正逻辑) 在给定DR1=65,DR2=A7的情况下, SW-B=1、ALU-B=0保持不变，改变运算器的功能设置，按表置S3、S2、S1、S0、M、Cn的数值，观察总线显示灯显示的结果。填入下表2-1中，
表2-1 DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 M=0（算术运算） Cn=1无进位 Cn=0 有进位 M=1 （逻辑运算） 15
6A 0 0 0 0 F=( 65) F=( 66) F=( 9A) 5 7 0 0 0 1 F=( E7) F=( E8) F=( 18) 6A 0 0 1 0 F=( 7D) F=( 7E) F=( 82) 5 7 0 0 1 1 F=( ) F=( ) F=( 6A 0 1 0 0 F=( ) F=( ) ) 5 7 0 1 0 1 F=( ) F=( ) F=( 0 1 1 0 F=( ) F=( ) ) 0 1 1 1 F=( ) F=( ) F=( 1 0 0 0 F=( ) F=( ) ) 1 0 0 1 F=( ) F=( ) F=( 1 0 1 0 F=( ) F=( ) ) 1 0 1 1 F=( ) F=( ) F=( 1 1 0 0 F=( ) F=( ) ) 1 1 0 1 F=( ) F=( ) F=( 1 1 1 0 F=( ) F=( ) ) 1 1 1 1 F=( ) F=( ) F=( ) F=( ) F=( ) F=( ) F=( ) F=( ) F=( )
六、实验报告要求
填写实验报告，记录实验结果，并和理论分析进行比较,验证。
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实验三 进位控制实验
一、实验目的
1、验证带进位控制的算术运算功能发生器的功能； 2、按指定数据完成几种指定的算术运算。 二、实验要求
掌握实验箱的连线操作方法，按实验内容和实验步骤完成操作，完成实验报告及实验数据结果的填写，所有实验环节均由每位学生独立完成，严禁抄袭他人实验结果。
三、实验环境
DN-CM+计算机组成原理实验箱一台，排线若干。 四、实验内容及原理
在算术逻辑运算实验的基础上增加进位控制部分，其中181的进位进入一个74锁存器，其写入是由T4和AR信号控制，T4是脉冲信号，实验时将T4连至STATE UNIT的微动开关KK2上。AR是电平控制信号(低电平有效)，可用于实现带进位控制实验，而T4脉冲是将本次运算的进位结果锁存到进位锁存器中。进位控制运算器的实验原理如图3-1所示：
图3-1 进位控制实验原理图
五、实验步骤
(1) 按图3-2连接实验线路，仔细查线无误后，接通电源。
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