计算机组成原理课程设计实验报告

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1、计算机组成原理课程设计实验报告学院：计算机科学与工程学院专业：信息安全班级：一班学号：090503****姓名：任小布评分:2011年06月21日实验一验证74LS181运算和逻辑功能1．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）验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能。2．实验设备74LS181（1片），4段显示器LED（3片），开关若干。3．实验原理ALU能进行多种算术运算和逻辑运算。4位ALU—74LS181能进行16种算术运算和逻辑运算。功能如下：方式M=1算术运算M=0算术运算S3S2S1S0逻辑运算C

2、N=1(无进位)CN=0（有进位)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1（补码）F=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+/B)加AB加1

3、1011F=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表一(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。S3S3S1S1运算选择控制S3S3S1S1决定电路执行哪一种算术A3A2A1A1运算数1，引脚3为最高位B3B2B1B0运算数2，引脚3为最高位Cn最低位进位输入Cn=0有进位；Cn=1无进位；Cn+4本

4、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4．实验内容实验电路图如下:图一4位ALU验证电路示意图连接好上图，确定无误后，测试下表的数据(红色为所测数据的结果)S3S2S1S0数据1数据2算术运算（M=0）逻辑运算（M=1）CN=1（无进位）CN=0(有进位)0000AH5HF=AHF=BHF=5H0001AH5HF=FHF=0HF=0H0010AH5HF=AHF=BHF=5H0011AH5HF=FHF=0HF=0H0100FH1HF=DHF=EHF=EH0101FH1HF=DHF=EHF=EH0110F

5、H1HF=DHF=EHF=EH0111FH1HF=EHF=EHF=EH1000FHFHF=EHF=FHF=FH1001FHFHF=EHF=FHF=FH1010FHFHF=EHF=FHF=FH1011FHFHF=EHF=FHF=FH11005H5HF=BHF=BHF=FH11015H5HF=BHF=BHF=FH11105H5HF=4HF=5HF=5H11115H5HF=4HF=5HF=5H5．实验内容心得体会通过实验一“验证74LS181运算和逻辑功能”，我熟练地掌握了虚拟实验平台软件的操作使用，能画出逻辑电路图以及美观整齐的接线图。按照实验图示的要求进行各种操作，明白了简

6、单运算器的数据传送通路，掌握了算术逻辑单元的工作原理，同时对本专业的知识有了更要进一步的了解，在由陌生到熟悉的操作中积累了一定的基础经验，在试验中遇到的问题，通过跟同学探讨，上网搜索答案，学习的兴趣也浓重了许多。实验二运算器1．实验目的（1）熟练掌握算术逻辑单元（ALU）的应用方法；（2）进一步熟悉简单运算器的数据传送原理；（3）熟练掌握有关数字元件的功能和使用方法。2．实验设备74LS181（2片），8段显示器LED（3片），74LS273（2片），74LS374（2片），74LS244（1片），数据总线（1片），开关若干。3．实验原理验仿真单总线结构的运算器，原理如图

7、2-2所示。相应的电路如图2-3所示。电路图中，最右边的像5线谱的器件模拟8位数据总线；与74LS244连接的8个开关产生所需数据记为K8；74LS244为三态门电路，用于设置各个寄存器的值，切记总线上只能有一个输入；两个74273部件作为暂存工作寄存器DR1和DR2；两个74374部件作为通用寄存器组（鉴于电路排列情况，只画出两个通用寄存器GR1和GR2，如果可能的话可设计4个或8个通用寄存器）；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部件。通用寄存器ABALU图2-2单总线