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。如果选择参与操作的两个数据分别为55H、AAH,将这两个数存入DR1和DR2的具体操作步骤如下: KD7~KD0 10101010 数据开关置数 ALUB=1 SWB=0 KD7~KD0 01010101 数据开关置数 ALUB=1 SWB=0 开输入三态门 LDDR1=1 LDDR2=0 T4= 数据存入寄存器DR1 开输入三态门 LDDR1=0 LDDR2=1 T4= 数据存入寄存器DR2
(3)开关ALUB=0,开启输出三态门,开关SWB=1,关闭输入三态门,同时让LDDR1=0,LDDR2=0。
(4)如果原来有进位,CY=1,进位灯亮,但需要清零进位标志时,具体操作方法如下:
? AR信号置为“0”电平,DRl寄存器中的数应小于FF。 ? S3、S2、S1、S0、M的状态置为0 0 0 0 0。 ? 按动手动脉冲发生开关,CY=0,即清进位标志。
注:进位标志指示灯CY亮时,表示进位标志为“1”,有进位;
进位标志指示灯CY灭时,表示进位位为“0”,无进位。 (5)验证带进位运算及进位锁存功能 这里有两种情况:
? 进位标志已清零,即CY=0,进位灯灭。
? 使开关CN=0,再来进行带进位算术运算。例如步骤(2)参与运算的两个数
为55H和AAH,当S3、S2、S1、S0状态为10010,此时输出数据总线显示灯上显示的数据为DRl加DR2再加初始进位位“1” (因CN=0),相加的结果应为ALU=00,并且产生进位,此时按动手动脉冲开关,则进位标志灯亮,表示有进位。
? 使开关CN=1,当S3、S2、S1、S0状态为10010,则相加的结累ALU=FF,
并且不产生进位。
? 原来有进位,即CY=1,进位灯亮。
此时不考虑CN的状态,再来进行带进位算术运算。同样步骤(2)参与运算的
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两个数为55H和AAH,当S3、S2、S1、S0、M状态为10010,此时输出数据总线显示灯上显示的数据为DRl加DR2再加当前进位标志CY,相加的结果同样为ALU=00,并且产生进位,此时按动手动脉冲开关,则进位标志灯亮,表示有进位。
三、实验电路
带进位控制运算器的实验原理电路如图2.1所示。
四、验证两种操作下带进位的运算功能的实验数据记录
① Cy=0 进位灯灭
运算后 DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 M=0,CN=0(带进位算术运算) 进位状态 运算结果 8CH 9FH 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 Cy 理论计算 结果
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② Cy=1 进位灯亮 运算后 DR1 DR2 S3 S2 S1 S0 M=0, Cy=1(带进位算术运算) 进位状态 运算结果 Cy 理论计算 结果 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 8CH 9FH
五、思考题
1、如何在进位运算操作前对进位标志清零?
2、在进行进位运算操作时,在何种情况下要对进位标志清零? 3、分析硬件电路说明在什么条件下,才能锁存8位运算后的进位标志?
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路通据数的器算运制控位进带 1.2图
实验三 16位算术逻辑运算实验
一、实验目的
1、验证算术逻辑运算功能发生器 74LS181的16位运算组合功能。 2、掌握16位运算器的数据传送通路组成原理。 3、按要求和给出的数据完成几种指定的算术逻辑运算。
二、实验内容
1、实验原理
16位运算器数据通路如图3.1所示,其中运算器由四片74LS181以并/串形成16位字长的ALU构成。低8位运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)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,低8位数据总线通过LZD0~LZD7显示灯显示;高8位运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33’)到ALUO1’插座,实验时用8芯排线和高8位数据总线BUSD8~D15插座KBUS1或KBUS2相连,高8位数据总线通过LZD8~LZD15显示灯显示;参与运算的四个数据输入端分别由四个锁存器74LS273(U29、U30、U29’、U30)锁存,实验时四个锁存器的输入并联后用8芯排线连至外部数据总线EXD0~D7插座EXJ1~EXJ3中的任一个;参与运算的数据源来自于8位数据开并KD0~KD7,并经过一三态门74LS245(U51)直接连至外部数据总线EXD0~EXD7,输入的数据通过LD0~LD7显示。
2、实验接线
本实验需用到6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(借用微地址输入模块);⑤ 高8位运算器模;⑥ 高8位(扩展)数据总线显示模块。
根据实验原理详细接线如下(接线①~⑤同实验一): ① ALUBUS连EXJ3; ② ALUO1连BUS1; ③ SJ2连UJ2;
④ 跳线器J23上T4连SD;
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