实验一 运算器实验
一、实验目的：
（1）结合学过的有关运算器的基本知识，掌握运算器的基本组成、工作原理。特别是了解算术逻辑运算单元ALU的工作原理；
（2）验证多功能算术单元74181、74182的运算功能； （3）熟悉掌握本实验中运算器的数据传输通路。 二、实验要求
（1）预习74181、74182的工作原理及逻辑关系； （2）测量数据要求准确； （3）写出实验报告。 三、实验内容 1、实验原理
实验中的运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0~D7插座BUS1~6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0~LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0~D7插座EXJ1~EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开关KD0~KD7，并经过一三态门74LS245直接连至外部数据总线EXD0~EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0~LD7显示。
算术逻辑运算功能发生器74LS181的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2，以手动方式用二进制开关S3、S2、S0、CN、M来模拟74LS181的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其他电平控制信号也由二进制开关来模拟。
2、实验接线
本实验主要用到4个主要模块：
（1） 低8位运算器模块； （2） 数据输入并显示模块； （3） 数据总线显示模块； （4） 功能开关模块。
根据实验原理详细接线如下：
（1）ALUBUS连EXJ3； （2）ALUO1连BUS1； （3）SJ2连UJ2；
（4）跳线器J23上T4连SD；
（5）LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB四个跳线器拨在左边（手动方式）； （6）AR跳线器拨在左边，同时开关AR拨在\电平。
3、实验步骤
（1）连接线路，仔细查线无误后，接通电源。
（2）用二进制数码开关KD0～KD7向DR1和DR2寄存器置数。方法：关闭ALU输出三态门（ALUB`=1），开启输入三态门（SWB`=0），输入脉冲T4按手动脉冲发生按钮产生。
（3）检验DR1和DR2中存入的数据是否正确，利用算术逻辑运算功能发生器 74LS181的逻辑功能，即M=1。具体操作为：关闭数据输入三态门SWB＝1，打开ALU输出三态门ALUB＝0，当置S3、S2、S1、S0、M为1 1 1 1 1时，总线指示灯显示DR1中的数，而置成1 0 1 0 1时总线指示灯显示DR2中的数。
（4）验证74LS181算术运算和逻辑运算功能的内容（采用正逻辑）。
实验二 半导体存储器实验
一、实验目的
（1）掌握静态随机存储器的工作原理与连接方法； （2）掌握半导体存储器如何存储数据和读取数据。 二、实验要求
（1）熟悉静态RAM芯片容量及位数； （2）掌握半导体存储器的组织方法； （3）测量数据要求准确； （4）写出实验报告。 三、实验内容
1、实验原理
主存储器单元电路主要用于存放实验机的机器指令，它的数据总线挂在外部数据总线EXD0～EXD7上；它的地址总线由地址寄存器单元电路中的地址寄存器74LS273给出，地址值由8个LED灯LAD0～LAD7显示，高电平亮，低电平灭；在手动方式下，输入数据由8位数据开关KD0～KD7提供，并经一三态门74LS245连至外部数据总线EXD0～EXD7，实验时将外部数据总线EXD0～EXD7用8芯排线连到内部数据总线BUSD0～BUSD7，分时给出地址和数据。它的读信号直接接地；它的写信号和片选信号由写入方式确定。该存储器中机器指令的读写分手动和自动两种方式。手动方式下，写信号由W/R`提供，片选信号由CE`提供；自动方式下，写信号由控制CPU的P1.2提供，片选信号由控制CPU的P1.1提供。
由于地址寄存器为8位，故接入6264的地址为A0～A7，而高4位A8～A12接地，所以其实际使用容量为256字节。6264有四个控制线：CS1第一片选线、CS2第二片选线、OE读线、WE写线。CS1片选线由CE`控制（对应开关CE）、OE读线直接接地、WE写线由W/R`控制（对应开关WE）、CS2直接接+5V。
信号线LDAR由开关LDAR提供，手动方式实验时，跳线器LDAR拨在左边，脉冲信号T3由实验机上时序电路模块TS3提供，实验时只需将J22跳线器连上即可，T3的脉冲宽度可调。
2、实验接线
（1）MBUS连BUS2； （2）EXJ1连BUS3；
（3）跳线器J22的T3连TS3； （4）跳线器J16的SP连H23；
（5）跳线器SWB、CE、WE、LDAR拨在左边（手动位置）。 2、实验步骤
（1）连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
（2）形成时钟脉冲信号T3，方法如下：在时序电路模块中有两个二进制开关\运行控制\和\运行方式\。将\运行控制\开关置为\运行\状态、\运行方式\开关置为\连续\状态时，按动\运行启动\开关，则T3有连续的方波信号输出，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号；本实验中\运行方式\开关置为\单步\状态，每按动一次\启动运行\开关，则T3输出一个正单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
（3）设置存储器单元地址，向该单元写入数据。
（4）从该单元读取数据，观察内容是否与写入的一致。
（5）测试存储器的读出时间。
实验三 数据通路实验
一、实验目的
了解如何将运算器和存储器相连接，实现运算结果在存储器的存放。在前述实验的基础上，进一步掌握计算机的数据通路概念及相关特性。
二、实验要求
（1）熟悉有关器件及其对应线路的作用； （2）了解各个控制信号的意义； （3）准确记录实验数据； （4）完成实验报告。 三、实验内容 1、实验原理
运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0~D7插座BUS1~6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0~LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0~D7插座EXJ1~EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开关KD0~KD7，并经过一三态门74LS245直接连至外部数据总线EXD0~EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0~LD7显示。
主存储器单元电路主要用于存放实验机的机器指令，它的数据总线挂在外部数据总线EXD0～EXD7上；它的地址总线由地址寄存器单元电路中的地址寄存器74LS273给出，地址值由8个LED灯LAD0～LAD7显示，高电平亮，低电平灭；在手动方式下，输入数据由8位数据开关KD0～KD7提供，并经一三态门74LS245连至外部数据总线EXD0～EXD7，实验时将外部数据总线EXD0～EXD7用8芯排线连到内部数据总线BUSD0～BUSD7，分时给出地址和数据。它的读信号直接接地；它的写信号和片选信号由写入方式确定。该存储器中机器指令的读写分手动和自动两种方式。手动方式下，写信号由W/R`提供，片选信号由CE`提供；自动方式下，写信号由控制CPU的P1.2提供，片选信号由控制CPU的P1.1提供。
由于地址寄存器为8位，故接入6264的地址为A0～A7，而高5位A8～A12接地，所以其实际使用容量为256字节。6264有四个控制线：CS1第一片选线、CS2第二片选线、OE读线、WE写线。CS1片选线由CE`控制（对应开关CE）、OE读线直接接地、WE写线由W/R`控制（对应开关WE）、CS2直接接+5V。
2、实验接线