计算机组成原理实验报告算术逻辑运算单元实验

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1、西华大学数学与计算机学院实验报告课程名称：计算机组成原理年级：2011级实验成绩：指导教师：祝昌宇姓名：蒋俊实验名称：算术逻辑运算单元实验学号：312011080611118实验日期:2013-12-15一、目的1.掌握简单运算器的数据传输方式2.掌握74LS181的功能和应用二、实验原理（1）ALU单元实验构成1、结构试验箱上的算术逻辑运算单元上的运算器是由运算器由2片74LS181构成8字长的ALU单元。2、2片74LS373作为2个数据锁存器（DR1、DR2）,8芯插座ALU-OUT作为数据输入端,可通过短8芯扁平电缆，把数据输入端连接到数据

2、总线上。3、运算器的数据输出由一片74LS244（输出缓冲器）来控制，8芯插座ALU-OUT作为数据输出端，可通过短8芯扁平电缆把数据输出端连接到数据总线上。（2）ALU单元的工作原理数据输入锁存器DR1的EDR1为低电平，并且DICK有上升沿时，把来自数据总线上的数据打入锁存器DR1。同样，使EDR2为低电平，并且D2CK冇上升沿时，把来自数据总线上的数据打入锁存器DR2。算术逻辑运算单元的核心是由2片74LS181构成，它可以进行2个8位二进制数的算术逻辑运算，74LS181的各种工作方式可通过设置其控制信号来实现（SO、SI、S2、S3、M、

3、CN）。当实验者正确设置了74LS181的各个控制信号，74LS181会运算数据锁存器DR1、DR2内的数据。由于DR1、DR2已经把数据锁存，只要74LS181的控制信号不变，那么74LS181的输出数据也不会发生改变。输出缓冲器釆用74LS244,当控制信号ALU-0为低电平时,74LS244导通，把74LS181的运算结果输出到数据总线；ALU-0为高电平时，74LS244的输出为高阻。^ss^sy

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6、验1.把ALU-IN（8芯的盒型插座）与CPT-B板上的二进制开关单元小J1插座相连（对应二进制开关1116〜1123）,把ALU-OUT（8芯的盒型插座）与数据总线上的DJ2相连。2.把DICK和D2CK用连线连到脉冲单元的PLS1±,把EDR1、EDR2、ALU-0、SO、SI、S2、S3、CN、M接入二进制开关（请按下表接线）信号定义接入开关位号DICKPLS1孔D2CKPLS1孔EDR1118孔EDR2H7孔ALU-0H6孔CNH5孔MH4孔S3H3孔S2H2孔S1III孔SOH0孔3.按启停单元中的运行按钮，使实验机处于运行状态。4.二进

7、制开关H16〜H23作为数据输入，置33H（对应开关如下表）5.按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在DICK上产生一个上升沿，把33H打入DR1数据锁存器,通过逻辑笔来测量确定DR1寄存器（74LS373）的输出端，检验数据是否进入DR1中。6.二进制开关H16~H23作为数据输入，置55H（对应开关如下表）。7.按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在D2CK上产生一个上升沿，把55H打入DR1数据锁存器。$经过74LS181的计算，把运算结果输出到数据总线上，数据总线上的LED显示灯TDB0"TDB7显示为77H。（-）不带进位位加法运算实验1.二进制

8、开关H16~H23作为数据输入，置3311（对应开关如下表）。通过逻辑笔來测量确定DR1寄存器（74LS373）的输出端，检验数据是否进入DR1中。3.二进制开关H16〜H23作为数据输入，置55H（对应开关如下表）。4.按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在D2CK上产生一个上升沿，把55H打入DR1数据锁存器。$经过74LS181的计算，把运算结呆输出到数据总线上，数据总线上的LED显示灯IDBO"IDB7显示为88Ho（三）实验数据记录验证74LS181的算术运算和逻辑运算，在保持DR1=65H、DR2=A7H时，改变运算器的功能设置，观察运算器

9、的输出，填入表1中，并和理论分析进行比较、验证。表1正逻辑74LS181运算功能验证结呆DR1DR2S3S2S1soM=0