74LSl 8l的逻辑功能进行验算,即M=1。具体操作如下: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74LSl81的算术运算和逻辑运算功能(采用正逻辑)
在给定DRl=35、DR2=48的情况下,改变算术逻辑运算功能发生器的功能设置,观察运算器的输出,填入实验报告表中,并和理论分析进行比较、验证。
三、实验电路
本实验中使用的运算器数据通路如图1.1所示。
四、74LS181功能表
实验中用到的运算器74LS181功能表如表1.1所示。
表1.1 运算器74LS181功能表(正逻辑) M=0(算数运算) S3 S2 S1 S0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 4位ALU 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 F=A F=A+B F=A+B F=减1 Cn=1 无进位 Cn=0 有进位 F=A加1 F=(A+B)加1 F=(A+ B)加1 F=0 F=A加(A*B)加1 F=A减B F=(A*B) F=A加A*B加1 F=A加B加1 F=A*B F=A加A加1 F=(A+B)加A加1 F=(A+ B)加A加1 F=A M=1 (逻辑运算) F= A F=(A+B) F= A*B F=0 F= (A*B) F=(A⊕B) F=(A* B) F= A+B F= (A⊕B) F=A*B F=1 F=A+B F=A+B F=A F=A加(A*B) F=A减B减1 F=(A*B)减1 F=A加A*B F=A加B F=(A+B)加A*B F=A*B减1 F=A加A F=(A+B)加A F=(A+B)加A F=A减1 F=(A+B)加(A*B) F=(A+B)加(A* B)加1 F= B F=(A+ B)加A*B加1 F=B 其中:“+”表示或运算;“*”表示与运算;“⊕”表示异或运算
- 8 -
图1.1 运算器数据通路
- 9 -
五、实验数据
1、实验数据记录 加数1 DR1 加数2 DR2 M=0(算术运算) S3 S2 S1 S0 Cn=1 无进位 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 35 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= 48 1 0 0 0 F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= Cn=0 有进位 F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= F= M=1 (逻辑运算)
- 10 -
2 、 理论计算结果 加数1 DR1 加数2 DR2 M=0(算术运算) S3 S2 S1 S0 0 0 0 0 Cn=1 无进位 F=(35) F=(B2) F=(34) F=(FF) 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 Cn=0 有进位 F=(36) M=1 (逻辑运算) F=(CA) F=(82) 35 48 F=(7D) F=(7E) F=(B3) F =(B7) F=(35) F =(35) F=(00) F=(00) F=(B7) F=(35) F=(6A) F=(6B) F =(FF) F=(B2) F=(B3) F=(34) F =(35) 六、思考题
1、在向DR1和DR2寄存器置数时S3、S2、S1、S0、M、Cn如何设置? 2、DR1置数完成后,如果不关闭控制端,LDDR1会怎样?
3.为什么在读取74LS181的输出结果时要打开输出三态门的控制端ALUB’ ?
- 11 -
实验二 带进位控制8位算术逻辑运算实验
一、实验目的
1、验证带进位控制的算术逻辑运算发生器74LSl8l的功能。 2、按指定数据完成几种指定的算术运算。
二、实验内容
1、实验原理
带进位控制运算器的实验原理如图2.1所示,在实验一的基础上增加进位控制部分,其中高位74LS181(U31)的进位CN4通过门UN4E、UN2C、UN3B进入UN5B的输入端D,其写入脉冲由T4和AR信号控制,T4是脉冲信号,在手动方式下进行实验时,只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连,按动手动脉冲开关,即可获得实验所需的单脉冲。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。从图中可以看出,AR必须为“0”电平,D型触发器74LS74(UN5B)的时钟端CLK才有脉冲信号输入。才可以将本次运算的进位结果CY锁存到进位锁存器74LS74(UN5B)中。
2、实验接线
实验连线(1)~(5)同实验一,详细如下: (1)ALUBUS~连EXJ3; (2)ALUO1连BUSl; (3)SJ2连UJ2;
(4)跳线器J23上T4连SD;
(5)LDDRl、LDDR2、ALUB、SWB四个跳线器拨在左边(手动方式); (6)AR、299B跳线器拨在左边,同时开关AR拨在“0’’电平,开关299B拨在“1”电平;
(7)J25跳线器拨在右边。
(8)总清开关拨在“1”电平。若总清开关拨在“0”电平,Cy清零。 3、实验步骤
(1)仔细查线无误后,接通电源。
(2)用二进制数码开关KDO~KD7向DRl和DR2 寄存器置数。
- 12 -